盐田冬季冻硝

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381页（2344字）

盐田芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)，系利用卤水中氯化钠和硫酸镁在冬季低温下冷冻生成，其反应式为：

2NaCl+MgSO₄+xH₂ONa₂SO₄·10H₂O+MgCl₂+(x－10)H₂O

这是一个多相的可逆反应。温度对于硫酸镁、硫酸钠的溶解度效应大于氯化钠。降低温度会使系统中硫酸钠析出，增加反应物系氯化镁浓度则不利于芒硝的生成；增加反应物系中氯化钠或硫酸镁的浓度，有利于芒硝生成。

(一)卤水钠镁比值对硫酸根析出率及芒硝析出量的关系

在原盐生产过程中，卤水变性比值基本不变，因此冻硝卤水的变性比值仍在2．4左右；但由于原盐生产中新、老卤难免混合，钠镁比值多在4～6之间。根据长芦汉沽盐场滩内变性比值基本相同的卤水试样，按实际分析测定结果，进行不同钠镁比值、不同浓度分类后，内插求得其组成如表2－6－35。根据表2－6－35数据分别在－5℃、－10℃、－15℃等温图上进行作图计算，得出硫酸根析出率及芒硝析出量如表2－6－36。

表2－6－35 冷冻芒硝卤水组成表

表2－6－36 不同条件下硫酸根析出率芒硝析出量表

(1)冷冻温度高低与硫酸根析出率和芒硝析出量成反变关系；

(2)当卤水钠镁比值不断增大时，硫酸根析出率相应增大，而芒硝析出量反而下降；

(3)冷冻温度在－5～－15℃之间，使用24°Bé左右的卤水产硝，在钠镁比值为2时，芒硝析出量出现极大值。因此生产芒硝应尽可能选用钠镁比值2～3的卤水。钠镁比值4～5与钠镁比值2的卤水比起来产量虽略有降低，但为防止兑卤产硝降低卤质，钠镁比值4～5的卤水可不必掺兑老卤，直接用以产硝。

(4)冷冻温度高于－10℃(如－5℃)，芒硝析出量最低点出现在钠镁比值为1～2之间，说明在此温度下使用钠镁比值过低的卤水产硝是不适宜的。

(5)冷冻温度低于－10℃(如－15℃)，钠镁比值高的卤水，芒硝析出量明显减少。因此冷冻温度在－15℃左右的严寒地区冻硝，以采用兑卤法使卤水钠镁比值降低到2～3之间比较有利。

(二)卤水浓度对硫酸根析出率及芒硝析出量的影响以及不同温度下使用卤水浓度的范围

成分相同的卤水，在同样温度下，其浓度越高，硫酸根析出率及芒硝析出量越大；但不能超过芒硝与其他盐类的共饱点，否则有水石盐或硫酸镁析出，将影响芒硝质量。各种钠镁比值下，卤水浓度的最高极限值如表2－6－37。

表2－6－37 不同温度下冻硝卤水浓度(°Bé)最高极限值

如果使用卤水浓度过低，将有冰晶出现，或虽无冰晶，但芒硝达不到饱和不会析出。各种钠镁比值下，卤水浓度最低极限如表2－6－38。

表2－6－38 不同温度下冻硝卤水浓度(°Bé)最低极限值

(三)冷冻芒硝卤水深度、温度与产量、质量的关系

根据长芦汉沽盐场试验数据如表2－6－39。

表2－6－39 汉沽盐场冻硝卤水深度试验数据

(1)产硝卤水深度应由卤源、设备、寒潮强度以及寒潮持续时间等条件来决定。寒潮来临之前，应根据预报寒潮强弱做好充分准备。

(2)在可以完成相同产量的情况下，深卤可以少占产硝面积，对维护保养滩池设备有利，汉沽盐场一般掌握深度在30～40cm之间。

(3)在寒潮持续过程中要掌握时机，注意析出芒硝充分沉降后，立即撤出母液；撤得过早，芒硝将随母液流失，撤得过晚，温度回升，芒硝溶化。

(四)芒硝生产与盐、化工生产的关系

利用盐田产硝，占用面积，影响冬季正常制卤。如利用结晶池产硝，池板受芒硝浸蚀，给春初修整结晶池带来困难。产硝要耗用一部分较高浓度的卤水。这些均对产盐有一定影响。但从产硝后母液本身来讲，虽然钠镁比值降低，但变性比值提高，与同一数量的原料卤水比较，氯化钠饱和点降低，析出率、总析盐量提高，对产盐有利。

至于与化工生产的关系，如采用兑卤冻硝，直接消耗一部分苦卤原料，影响化工生产。如采用原卤(即盐田原有钠镁比值4～6的卤水)冻硝，卤水中硫酸镁与氯化镁比值下降，氯化镁与水以及氯化镁与氯化钾比值相对提高，均有利于提取钾盐。前者可避免苦卤在浓缩过程中钾复盐呈固相析出所引起的损失，后者有利于苦卤中光卤石的形成，所以在氯化钾生产中，由于原料苦卤质量的改善，可适当降低浓厚卤的兑卤比例，从而减少浓厚卤的循环量，提高设备利用率，降低煤耗，对化工生产是有利的。