常温下卤水浓缩过程中盐类析出规律及计算

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第322页（2470字）

在常温下、蒸发浓缩海水，各种盐类按一定规律析出。

(一)尤西格里奥(Usiglio)试验数据

意大利化学家尤西格里奥取地中海塞特港海水，在40℃恒温下，进行蒸发浓缩，过滤分离结晶物，压榨干燥后，称其重量，并测定残液之容量及相对密度，得出盐类析出规律如下：

1．氧化铁〔Fe₂O₃〕 析出最早，卤水浓度达到7．1°Bé以前已全部析出。

2．碳酸钙(CaCO₃) 到7．1°Bé析出过半，至16．7°Bé全部析出。

3．硫酸钙(CaSO₄) 3．5°Bé海水含硫酸钙1．7600kg／m³，超过14°Bé才开始析出；16．75°Bé～20．60°Bé析出量最大(占64．16%)；到22°Bé析出80%以上；以后继续析出，但迟缓、量微，到30°Bé时全部析出。

4．氯化钠(NaCl) 25．8～26°Bé时开始析出，到28．5°Bé约析出70．1%，以后继续缓慢地析出，到30．20°Bé时析出全量约78．9%。到35°Bé时析出91．3%，母液中尚存8．7%。

5．硫酸镁(MgSO₄) 在氯化钠析出时，卤水中硫酸镁尚未饱和，不能呈晶体析出仅由母液中带出微量，到30．2°Bé累计可带出总含量的2．44%；当超过32．4°Bé时，开始成晶体析出；到35°Bé，带出量与析出量共占总含量的25．18%，母液中尚存74．82%。

6．氯化镁(MgCI₂) 当氯化钠析出时，氯化镁同样也被母液带出微量；到35°Bé，累计带出量只占总含量的4．6%。

尤氏海水浓缩试验和计算所得数据，见表2－5－22～2－5－28。从这些表与表2－5－21比较，可见尤氏表浓缩到35°Bé时，卤水成分相当于表2－5－21的第二阶段。

表2－5－22 海水浓缩时盐类分离顺序表(尤氏1表)

注：①析出量按CaSO₄计算，而不是按CaSO₄·2H₂O计算的．

表2－5－23 海水浓缩时残留盐类数量(尤氏2表)

表2－5－24 海水浓缩时卤水所含盐类表(尤氏3表)

表列合计数字，例如22°Bé的282．6023，系以3．5°Bé的卤水若干，浓缩至22°Bé，取其1000(cm)³，除在22°Bé以前析出的各种盐类外，尚溶存282．6023g。其计算法如下：3．5°Bé、1000(cm)³卤水含盐类量38．4471g，浓缩至22°Bé时为131(cm)³。除析出1．4262g外，尚溶存：38．4471－1．4262=37．0209g。22°Bé的卤水1000(cm)³，应溶存131∶37．0209=1000∶x，x=282．6023g。其他仿此。

表2－5－25 海水浓缩时卤水中所含盐量表(尤氏4表)

表2－5－26 海水浓缩各种盐类析出重量表(%)

表2－5－27 卤水浓缩后主要盐类含量的相互比值

表2－5－28 试验数据的应用计算量

由表2－5－27可见，卤水在25°Bé以前，Na⁺／Mg^#、MgCl₂／MgSO₄及MgSO₄／KCl的比值基本不变；而NaCl及其他盐量则是逐渐增加的，绘成曲线如图2－5－23。

图2－5－23 卤水浓缩后主要盐类含量之相互比值曲线图

钠镁比值的计算方法：将已知卤水中的氯化钠量，乘以0．3934，得钠量；以硫酸镁量乘0．202，得硫酸镁中镁量；以氯化镁量乘0．2554，得氯化镁中的镁量，两种镁量之和为该卤水中含镁量。

上述说明了各种盐类析出情况。利用所得结果，进行有关工艺计算，可了解海盐结晶过程中，各阶段的产量、质量、原料消耗、剩余母液等情况，从而选择理论上最佳的工艺条件。现结合尤氏实验数据，进行有关计算，并整理如表2－5－28

(二)渤海海水试验数据

尤氏试验是用地中海海水进行研究，其组成与我国海水不完全相同。是在40℃进行的恒温蒸发试验，比我国日晒海盐的平均温度高。为了结合我国实际，有关单位做了这方面的试验研究工作，与尤氏试验规律近似。我国海岸线漫长，各海域海水组成及浓度也有差异，应尽可能取当地海水进行试验更能符合实际。现将有关单位得出的有代表性的试验数据分别列于表2－5－29(天津轻工业学院盐化系的试验结果，渤海海水滩晒饱和卤水结晶析盐规律)和表2－5－30(轻工业部制盐研究所试验得苦卤浓缩析盐数据)。

表2－5－29 渤海 水滩晒饱和卤水结晶析盐规律表

注：本表是根据实验数据整面而成。

表2－5－30 苦卤浓缩析盐数据表