工艺

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1641页（2138字）

影响盐田卤水冻硝的因素，主要有卤水浓度、冷冻温度、卤水组成及卤水深度等。

(－)卤水浓度

卤水浓度不仅影响芒硝的析出量，而且影响芒硝的质量。浓度过低，冰与芒硝同时析出，将增加芒硝中水分含量，降低芒硝的析出率；浓度过高，虽然芒硝析出率高，但有NaCl·2H₂O同时析出，会影响芒硝质量。下面将不同浓度的盐田卤水组成标在图6－4－2中进行理论分析，并将分析结果列于表6－4－2中。表中的体系点m₁，m₂，m₃，m₄，m₅与图6－4－2中水图上的体系点m₁，m₂，m₃，m₄，m₅相对应，其对应的液相点为l₁，1₂，1₃，1₄和1₅(水图上各小写字母与干盐图上各大写字母都是对应关系)。由图中各体系点和液相点的位置看出；m₁，m₂，m₃和m₄均在K₀K₁线段上，相应的液相点均在nl线段上(在干盐图上为NL线段上)，说明1，2，3和4号卤水冷冻到－10℃时，只有Na₂SO₄·10H₂O析出，并以24．3°Bé的卤水SO₄^2－的析出率为最高，达67．3%。

图6－4－2 Na⁺，Mg²⁺／／Cl^－，SO₄^2－－H₂O－10℃平衡图

表6－4－2 不同浓度的卤水冻硝理论计算结果

25．7°Bé卤水的体系点在水图上为m₆点，落在K₁K₂线段上，说明此卤水冷冻至－10℃时有NaCl·2H₂O伴随Na₂SO₄·10H₂O析出；相应的液相点在水图上为1₅点，在干盐图上为L₅点；固相点在水图上为g点，在干盐图上为G点(S₁₀为水图上Na₂SO₄10H₂O的固相点，N₂为NaCl·2H₂O在水图上的固相点)。由G点的位置明显看出芒硝中含有较多的NaCl·2H₂O，影响了芒硝的质量。

由此可知，冻硝卤水浓度在NaCl饱和前浓度越高，芒硝析出量越大，而且质量也较好。

对上述几种浓度的卤水进行冷冻试验，所得数据列于表6－4－3。

表6－4－3 不同浓度的卤水冻硝的试验结果(－10℃)

试验数据与理论分析结果基本相符。24．3°Bé以后的NaCl饱和卤水冷冻后，虽然析出固相量较高，但其中NaCl含量明显增长。SO₄^2－的析出率以24．3°Bé的卤水为最高，达65．58%。

(二)卤水组成

NaCl饱和前，卤水中各盐分之间比例关系变化不大，常用钠镁比值(Na／Mg)和镁镁比值(Mg／Mg)来表示卤水组成的变化。

目前有两种盐田卤水作为冻硝的原料：一种是由原海水浓缩后所得卤水，称为“新卤冻硝”，新卤中钠镁比值为4～8；另一种是用低浓度卤水与制盐母液(28°Bé左右)掺兑，控制掺兑后的卤水浓度为22°Bé左右，称为“兑卤法冻硝”，其钠镁比值比新卤低。

卤水中的镁镁比值，在镁盐饱和前是基本稳定的，一般在2左右。

如果卤水的镁镁比值稳定在2．7左右，其钠镁比值的变化对冻硝的影响见表6－4－4。由表可知：在一定温度下，随着钠镁比值的增加，SO₄^2－的析出率不断增加；芒硝析出量在最大值出现后，则呈下降趋势。在钠镁比值约等于2时，析出量出现最大值。因此，从提高单位面积产硝量的角度看，使用Na／Mg比值接近2的卤水冻硝较为有利。

表6－4－4 卤水浓度、组成及冷冻温度与芒硝析出量、析出率的关系

(三)冻硝温度

从表6－4－4的试验数据还可以看出：随着冷冻温度的下降，SO₄^2－和芒硝的析出量都增加，但对于不同钠镁比值的卤水，降低温度所显示的增产效果也不同。例如：当钠镁比值较低时，在－5～－20℃的温度范围内，降温有明显的增产效果；当钠镁比值较高时(如Na／Mg=6)，只在－5～－10℃范围内，降温才有明显的增产效果。故在实际生产中，应根据当地气象条件，选择卤水中的钠镁比值，达到更大的增产效果。北方海盐区在寒流期间，气温可降到－10～－20℃，是冻硝的大好时机。

(四)卤水的深度

北方海盐区一般在调节池中冻硝，灌池深度以寒流期间能将卤水冻透为准。生产上应根据寒流的最低气温、持续时间及卤源情况，适当确定卤水深度，一般控制在30cm左右，有时可达60cm左右。