现代工业技术对无机盐工业的发展研究

左艳梅

（扬州工业职业技术学院 化学工程学院，江苏 扬州 225127）

1 前言

无机盐除了由金属离子和酸根所组成的化学品以外，还包括有气体、单质、氧化物、氢氧化物和某些酸类及其它许多化合物如无机颜料、稀土化合物、精细陶瓷、超细粉末等。因而无机盐工业是一门品种众多、涉及面广、古老具备发展潜力的一门工业。与其他制造业相比，它的基本特点如下：以天然矿物资源为原料来源的工业；三废大、吞吐量大及多样化技术。以前的无机盐工业是全社会发展运转的“螺丝钉”，那么现在为各部门“锦上添花”工业而更受人们喜欢[1]。本文将从现代化工技术、石油化工技术、电气技术、功能材料发展技术、环保技术方面的发展对无机盐工业技术的发展进行阐述。

2 无机盐工业概况

产品在世界无机盐工业领域已达1550余种，其产量突破6100万吨( 80年代统计4500多万吨)。目前无机盐品种、产量最大的国家是美国[1]。其产量据统计约为1950万吨，有近940个品种，日本居第二，分别为900万吨及750个品种。 1950年美国达到民用品种445个，基本满足市场消费的需要。随着科技的发展，到1990年左右，美国的无机盐工业产品无论在数量、品种以及质量等都有了较大的发展[1]。中国的无机盐现有品种近900，总生产能力约1500万吨/年，生产量约850万吨/年。2010年中国无机盐产品进出口总量为3900万t，用汇进口近110亿美元，出口创汇120亿美元，贸易总额220亿美元[2]。从无机盐生产的产量规模来看，目前居世界第三名，仅落后美国和日本。在全国的化工产业中，其产量仅落后于塑料加工和无机肥料行业。因此它在出口汇行业占据重要位置。相当数量的无机盐产品与稀土金属化合物产量已跃居世界前茅[3]。

2.1 现代化工技术对无机盐工业的促进作用

现代化工生产技术的发展对无机盐工业的发展起到了至关重要的作用，主要有：①无机盐溶液的分离、提取、精制等工段主要利用现代离子交换技术、萃取技术来实现；②无机盐的高温强化反应、矿物分解反应、高纯氧化物合成反应等工段主要通过离子技术、合成水热技术等来实现；③无机盐溶液的精化、纯化还依赖于近期开发的激光技术、电渗析化学技术、膜渗析分离及超纳滤技术；④制备无机盐高纯产品方面主要是利用提取有效组分及电化学合成技术来实现；⑤现在大规模生产主要通过集散计算机DCS系统技术；在用于某些无机盐自动生产中发挥重要作用：如自动控制氟硅酸钾和氟硅酸钠生产过程；自动控制对氯化钙的结晶过程；自动控制碱式碳酸镁的过滤与干燥过程；自动控制生产湿法磷酸中原料的平衡。

现代化工生产工艺路线的改进对无机盐工业的发展也起到促进作用，主要有以下，①工艺合成方法的革新：在无机盐产品立德粉制造中，现在是通过闪锌矿直接一步法得硫酸锌，自动化和连续化程度大大提高，大大改变了以往先把原来制成氧化锌，二步法再制备硫酸锌的老工艺方法。大的方面来讲节约劳动力成本，提高了生产强度、改善原来的劳动环境。②继续优化老产品用途：将一些陈旧的无机盐产品改变性质从而改变使用方向，开辟无机盐的新用途，向多功能化方向发展，如在对超细粉体开发研究已进入相当成熟阶段，无机盐产品碳酸氢钠、碳酸钙、高锰酸钾超微细化和纳米化成功后，便会在电磁学、光电学、化学反应特向等方面，展现出全新功能特性，诸如此类的纤维状产品、超细粉末状碳酸钙、填料及补强氮化硼纤维复合材料等产品相继问世，超微粉体的结构性能和新合成方法的研究正在如火如荼的开展，如对超微粉体粉碎粒子的表面处理、结构控制、性质控制、分散技术控制、干燥技术的研究等。这些大大促进了无机盐工业的精细化发展。

2.2 石油化工发展对无机盐工业的促进作用

石油化工发展对无机盐工业的促进作用也日益明显：①氧化铝、分子筛、氧化硅等无机盐产品在石油化工行业中承担重要的角色，原油的催化裂化、加氢裂化需要一系列催化剂载体来实现，这些都是无机盐产品来发挥作用；②原油中提取乙烯、丙烯等原材料来合成纤维，其中纤维产品的抽丝溶剂及各种添加剂都是通过无机盐产品来发挥作用；③石油和天然气资源已经逐渐渗入无机盐产品的生产中，以有机原料为主的无机盐生产已有钡盐、氰化物、二硫化碳及双氧水等，这些都促进了石油化工和无机盐工业的有机结合；④在目前石化行业大力发展节能、节水、节电和资源再利用的新技术情况下；大大提高新工艺、新设备、原辅材料和产品的综合利用水平前提下，主要加强无机盐产品的洁净生产技术的开发，随着生产向集约化发展，市场竞争激烈发展，无机盐产品将进行智能化生产[6]。这些势必带动无机盐工业的飞速前进。

2.3 电气技术的发展对无机盐工业的促进作用

目前国民经济中的电工电子及航天技术的发展对无机盐工业起到了很大的促进作用，主要表现如下：①对无机盐的性能上提出新更高要求，此类产品技术比占的较大且与复合的材料较性能较强，往往数量要求不多，但要求精性能精细优化，如半导体荧光材料、半导体照明材料、半导体电子元件材料、一些超硬材料及高能燃料等。这类无机盐有氧化铕、氮化硼、氧化钇及高纯过氧化氢、高浓度水合肼等[5]。②对无机盐中间产品的发展提出了要求，湿法冶金的发展特别是稀有、稀土金属的发展，产生了上百种的中间体，而这些产品又衍生到化工领域中，相互交叉，相互制约发展，如钼酸铵既是无机盐的中间产品又是冶金的原料。

2.4 环保技术的发展对无机盐工业的促进作用

环保技术的发展对无机盐行业的促进作用主要表现在以下：①积极推进清洁生产技术，主要是能对资源综合利用。通过余热锅炉等设备对能量进行回收利用；通过淘汰、更换能耗比较低的工艺技术及设备；通过对重污染产品提高准入门槛和强化生产许可证管理，如对污染元凶氰化物与铬盐的处理，这些措施有效的抑制重污染的发展。②进行推进节能减排技术的发展：通过对设备净化除尘、技术方法路线等改进综合利用[4]。这些措施大大提高了行业的清洁生产，如：铬盐企业解决了很多技术难题，如铬渣替代消石灰作熔剂、水泥行业铬渣用作水泥添加剂和矿化剂、铬渣熔融技术等十多项综合利用技术。充分说明了人们的环保意识在增强，技术在改进。③三废治理技术及环境保护意识的加强，随着工业发展伴随着环境污染的产生，因而一批的氧化还原剂、沉淀剂、解毒剂等应运而生 [4]。在三废治理的发展过程中，随之而来的是无机盐生产原料结构的变化，以三废为原料的废副产品的资源化使无机盐工业产品的生产技术及工艺流程有了较大的改进及提高，同时也使无机盐工业本身得到了较好的三废治理，封闭流程即是这一治理的结果。今后的氟盐生产将会与磷矿加工并联，以充分利用其含氟废气，而尽可能减少萤石与硫酸反应生产氟盐的老工艺。这些体现了环保行业对无机盐工业的促进作用。

2.5 功能材料技术的发展对无机盐工业的促进作用

由于功能材料发展需求，无机盐工业的发展带动了稀土高新材料的发展，稀土高新材料的发展促使了无机盐产品向精细化的材料工业靠拢。两者相互辅助，相互促进，比如在功能磁性材料、功能发光材料、功能氢材料、功能催化材料、功能超导材料、功能特种玻璃、精密陶瓷材料等方面，无机盐稀土元素占据重要作用，因而无机盐工业的前途是十分广阔的[5]。由于功能材料领域阻燃剂的需求量的增加，无机盐在阻燃剂领域中担负着两个任务：一方面无机盐产品可以直接用作复合材料阻燃剂，如氢氧化铝、硼砂、氧化锑、溴化铵等。另一方面是为其他阻燃剂提供复配材料，如溴等。据文献报道有机溴复合阻燃剂中经测定含溴量可以高达75%[5]。此外，随着航空燃料的多元化发展，为了杜绝二次火灾事故的发生，使无机盐产品氧化铝、联氨等也得到快速发展。

2.6 原料提取技术的发展对无机盐的促进作用

原料提取技术的发展对无机盐的促进作用主要表现在如下方面：在资源越来越紧张的情况下，原料的开发利用向深加工方向发展。对于矿物资源的贫化，一方面注意新资源的开发，另一方面着重共生矿和贫矿的研究和再利用，促使加工技术的提高如海底锰瘤含有大量的锰、钻、镍等金属，资源丰富，各国均在研究开发，是很有前景的资源。我国新技术为无机盐工业的发展开创了新途径，它是提高资源开发效率、节省已经开发出来的资源、改革工艺路线节约资源的有力措施。发展前期的沸腾床共赢技术，用于矿物质的焙烧，提取产品的有效干燥[6]。这些技术无疑将对我国无机盐工业的发展是有所帮助的。

3 无机盐工业的发展

无机盐工业是基本化学品原料生产的工业之一，在化学工业中占据很大的地位。我国无机盐工业的现状：品种数量多、原料来源方便、用途多及加工方法多式多样。现有无机盐产品80多种，工业生产总生产能力近1100万t[6]。我国无机盐工业生产技术的现状：主要产品的生产路线、技术已经达到国外水平；已经实现了计算机集散DCS控制自动化和连续化；但在技术经济指标产品质量、技术装备及应用性能等方面，与国外先进水平仍有一定的差距。与国内其他化工行业( 如化肥、农药工业)相比，亦处于落后的地位。为加速我国无机盐工业的发展，无机盐产品的更新换代已是目前我国的主攻方向之一，结合产品结构的调整以适应市场及高科技的需要应当是无机盐工业的发展方向[5-6]。虽然中国已经开始重视，但是重视的程度有待加强，因此在新技术的改进、新产品的开发进展较为缓慢，导致我国的无机盐的产品、种类、数量、技术与其他发达国家仍然有一定的差距，虽然某些无机盐产品已经排布前列，但这些产品大多为资源发展型，能源利用型型及劳动密集型产品，所以要在环境保护下，积极开发技术革新类型的无机盐复合产品，如开发超细纳米材料、可再生纤维材料、无机盐复合高分子材料、无机盐复合磁性材料、精细陶瓷多孔物质等。在大方向确定下，积极开展技术攻关和难题，争取工艺优化。这些将是无机盐工业今后应改造及主攻的关键内容[5-6]。

综上所述，无机盐工业是一个国家工业发展的重要支撑部分，它的进步势必带动其他行业的飞速发展，也为一个国家的经济带来广阔的前景。问题的关键是如何适应目前全球工业制造4.0的需求，结合自身优点和发展方向，积极开展精 细无机盐产品的科研、生产工作，向材料工业的领域靠拢[5]。中国无机盐工业产品不仅是制造、消费、出口大国，还是生产水平、工艺较高、精细化率高的强国，目前发展目标是提高在国际市场竞争的优势，将无机盐产品屹立于世界之林。

[1] 徐肇锡.无机盐工业技术进展[J].化工进展.1990:23(1)7-8.

[2] 王佩琳.无机盐工业结构调整建议[J].中国无机盐工业年鉴，2010: 60-69．

[3] 叶丽君.国内外磷化工行业的现状及趋势[C].第三届中国国际磷化工高峰论坛暨行业年会资料汇编.成都:中国无机盐工业协会磷化工分会，2009: 191-199.

[4] 王孝峰.新形势下我国钾盐行业发展战略分析[J].中国无机盐工业年鉴，2010: 69-81．

[5] 胡庆福等.中国无机盐工业近五十年发展概况[J].无机盐工业，2011:2-5.

[6] 宋丽英，胡晓湘,胡庆福.中国纳米级碳酸钙生产现状与发展建议[J].无机盐工业，2010，42( 6) : 1-4．