天然盐碱矿生产倍半碱和食盐的工艺路线

徐明亮

【摘要】 近年来，我国的食品行业发展迅速，相应的技术也得到了较大的发展。相对而言，在众多的食品调味品当中，碱和盐是最重要的两种物质。由于关系到居民的日常生活，因此必须谨慎对待。我国的天然盐碱矿并不少，但是在生产倍半碱以及食盐的过程中，总是会遇到一些工艺上的问题，导致最终的产品不符合人意，影响到了居民的日常生活。随着时间的推移，天然盐碱矿生产倍半碱以及食盐的工艺路线发生改变，更加贴合实际，产品合格率较高，获得了社会上的认可。在今后的工作当中，必须珍惜天然盐碱矿的作用，要将倍半碱和食盐的生产工艺进一步优化，从而得到更好的产品，服务大众。

【关键词】 天然；盐碱矿；倍半碱；食盐

在我国的北部地区，天然盐碱矿是重要的生产资源，河南省就有两处。但是，大部分的天然盐碱矿，其主要成分为NaCO3、NaHCO3、NaCl，目前所开发的天然盐碱矿，多数为优质矿，含有的NaCl比较少。我国人口众多，面对的生产的快速发展，以及矿体的大面积开发工作，盐碱分离问题势必成为今后发展和生产的决定性因素。天然盐碱矿生产倍半碱和食盐的工艺路线，应该有所差异，将产品的质量和数量同步提升，满足社会上的需求。本文主要討论天然盐碱矿生产倍半碱和食盐的工艺路线。

1.生产倍半碱和食盐的原料及原理

1.1 原料

生产倍半碱和食盐的原料，倘若是在天然盐碱矿的基础上，则需要盐碱矿物质、高温高压设备、地下水源、稀释剂等等。所有的原料，除了盐碱矿物质，均需要进行一定的加工。

1.2 原理

由于盐碱矿物质内部含有盐和碱两种物质，还有一些其他的杂质，要想将盐和碱有效的分离，则需要采用一种全新的工艺技术。本文参考其他的工艺和之前的一些研究成果，制定了Na2CO3-NaHC03-NaCl-H2O体系的多温相图，如图1所示。

图1：Na2CO3-NaHC03-NaCl-H2O体系的多温相图

通过多温相图，可以更好的分析天然盐碱矿是如何生产倍半碱和食盐的。首先，在温度的选择方面，根据多想数据分析和资料总结，认为高温应保持在60℃左右，如果天然盐碱矿物质的杂质较多，则要考虑高于60℃，依具体情况而定。低温方面，保持在35℃比较适合，同样的，根据盐碱矿物质的杂质多少和具体情况，决定具体的低温温度。其次，在工业生产当中，一般会应用地下水源进行冷却，这样不仅节省资金，同时可以很好的达到标准温度，省去了较多的麻烦。第三，从图1来看，图中的实线主要表示60℃高温，其虚线主要表示35℃低温。结晶区内会析出相应的物质，可以达到一个比较理想的盐碱分离效果，并且在除杂质的过程中，基本上不会造成难以处理的后果。

2.生产工艺

在生产工艺方面，仍然需借助多温相图来解释。第一，选取初始加工液的干盐组成为Na2CO3（基本上占总含量的55.9%）， NaCl（基本上占总含量的 44.1%），从图1来看，主要是位于图中的E点。由此可见，当温度达到35℃时，向E加入Na2CO3，体系点将向A移动，当移至倍半碱结晶区且水量合适时（如G点），将会有倍半碱析出，液相点将落在倍半碱和NaCl的共饱线PP1上（如图中H点），此时过滤即可得到产品倍半碱和母液H。上述的过程为第一步，主要是为了析出倍半碱，同时可以在一定程度上除去不必要的杂质。由相图可以看出，母液H的干盐组成主要是集中在60℃的NaCl结晶区内。经过上述的工作后，在水量合适时，当温度处于60℃下，由母液H可分离出部分食盐结晶并得到母液K，这一过程主要是为了析出食盐。由于母液K中还含有相当多的Na2CO3，建议该方法循环利用，力求效益最大化。因此，正常的工艺过程应将母液K与原料液混合作为新的原始液（F）进行循环加工。

3.线路表述方法

3.1 半碱线路图及表示方法

天然盐碱矿在开采的过程中，不可避免的会应用到一些设备和试剂，这就导致在得到的矿物质会含有一定数量的杂质，虽然不多，但依然会影响到最终的盐碱分离结果。图2主要表示倍半碱的线路图及表示方法。倍半碱的生产，主要是第一步过程，用公式来表示为：溶液G=倍半碱结晶+溶液H，具体计算如图2所示。本文认为，考虑到母液的循环作用，因此在每一次的循环过程当中，都要将原料E带入NaCO3当中，这样才能保证倍半碱更好的析出，而且不含过多的杂质。从日常生产的角度来分析，倍半碱的析出过程中，有时会因为杂质的特殊性，导致无法一次性析出，这就需要进行反复的斟酌和思量，一方面要保证倍半碱的纯度，另一方面又要减少生产的耗费，包括原料、时间、成本等等。

图2

3.2 食盐线路图及表示方法

食盐主要是在倍半碱析出之后，才被提取出的物质，可规划为第二步的工作。当倍半碱被析出以后，同样是将原料E进行带入，差异在于，原料E此时要被带入NaCl当中，用公式来表示为：溶液H-水=NaCl结晶+溶液K。具体数据如图2所示。值得注意的是，食盐与倍半碱有所不同，结合图1来看。多温相图体系当中，当干盐点位于倍半碱的结晶区域内部时，必须考虑到水量多少的问题，倘若水量比较适合的话，就可以直接析出倍半碱的结晶。但是，在本文当中，倍半碱属于非相称性溶解的复盐，所以并没有追求工艺的最佳条件，总体上的影响不是很大。

图3

总结：本文就天然盐碱矿生产倍半碱和食盐的工艺路线展开讨论，随着时间的推移，很多地区对盐和碱的需求都在增加，尤其是我国的西部地区。未来的天然盐碱矿还会得到更大的开发，此时就需要将盐碱矿的倍半碱、食盐生产工作进一步提升，并且将得到的成果尽快应用到现实工作中，不可在理论上研究过多，影响实际生产。

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