海水晒盐生产中盐田工艺分析与探究

略有不同. 因此在堆放时以分别堆放为佳。

以上就是对海水晒盐发展史及中国主要晒盐技术的简单简绍，海水晒盐的方法很多，在这众多的生产方法中，盐田的生产工艺对海水晒盐技术有相当重要的影响，下面就着重为大家介绍海水晒盐中盐田工艺理论。 2 盐田工艺理论基础知识 2.1 盐田工艺概论

盐田是以卤水为原料进行盐类矿物生产的重要设施，利用盐田日晒分离卤水中的一般盐类，进而加工生产化工产品，是盐化工的生产工艺之一。盐田生产产量与质量的优劣将直接制约着加工厂各装置的达产。盐田是露天作业,在生产过程中所需要的大量能源主要来源于太阳辐射能和风能,因此盐田生产与气象要素有着十分密切的联系。，掌握气象要素的变化规律,对于科学安排盐田生产有着十分重要的现实意义。

盐田生产主要是通过卤水蒸发、浓缩、结晶析出各种盐类矿物，因此其管理实质就是卤水控制，在原卤问题上尽可能使用含钾较高、数量巨大的晶间卤水，使大部分钠盐在未进入钠盐池之前结晶出去，以有效的延长钠盐池的使用寿命，且降低能耗、减少设备的空运转；在调节池导卤上控制卤水的光卤石点，使卤水中K+有效地析到光卤石池；并及时排放老卤防止水氯镁石在光卤石池析出。另外根据物料衡算，预测不同时期不同的气象条件下，不同卤水组份的盐田系统生产量。由此可见，盐田生产控制用一句话表示，就是“控头降钠，制尾降镁”。

2.2 盐田工艺初步理论 2.2.1 盐田卤水蒸发理论

盐田卤水蒸发，其实质就是一个相变过程。从气液平衡角度出发，维持蒸发进行的基本条件有两个：第一是不断供给水体能量，使卤水升温，提高卤水的饱和水汽压；第二是不断排除水面上方的水汽，降低空气中的水汽分压。这两个条件都是靠自然来实现的。能量的主要来源是吸收太阳幅射能，水汽的排除依靠风力。卤水吸收太阳幅射能以后一方面温度升高，使一部分水分子具有较大动能，跑出水面变成水蒸汽，由液相变为气相，另一方面将一部分热量转化成蒸发潜热，以维持卤水温度不变供卤水不断蒸发和浓缩。

察尔汗盐湖盐田生产为例，按照道尔顿理论， 蒸发速度与紧扣液面的空气层的饱和差成正比，与气压成反比。

蒸发速率可表示为：υ=k(Et-e)/p×f(u) （1） 其中：υ— 蒸发速率，k—与卤水组成相关系数，Et—t 卤温下的卤水蒸汽压;

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e— 空气湿度； p—大气压； f(u)—与风相关系数。

水的蒸发潜热与温度关系式：L=（597-0.57t）cal/g （2） 卤水蒸发量可表示为： E 卤=E 淡×f1×f2×f3 （3）

其中：E 淡—盐田场地气象站皿淡水蒸发量，f1—大面积蒸发系数，

f2—卤水比蒸发系数， f3—卤水深度蒸发系数。

2.2.2 盐田卤水蒸发的影响因素

由(1),(2),(3)可知,由于盐田场地固定，卤水在各阶段盐田的浓度只与原卤组成相关，察尔汗盐湖的气象条件我们也无能改变，因此E 淡、f2以及气温、空气湿度、风等因素是固定的。我们要充分利用现有条件来提高生产能力，就只有通过提高卤温，增大卤水饱和蒸汽压；加大盐田水深，提高风的作用系数；减少新卤与高浓度卤水的混合，减少高浓度引起的蒸发抵抗。

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由表1、表2可知，卤水蒸汽压随浓度增高而迅速降低， 随温度升高而迅速增大，同时温度升高，蒸发潜热减少。因此在一定气象条件下，设法提高卤水温度和降低卤水浓度是增加蒸发量的重要措施。盐田串联走水可起降低卤水浓度效果，增加盐田水深可吸收更多太阳能以提高卤水温度。

卤水浓度：浓度高,所含盐分增多,相对含水量减少，其内聚力增强，粘度增大，阻碍了水分子的逸出。卤水浓度增大，卤水的饱和蒸汽压降低，卤水蒸发速度减慢。

卤水深度：深度大，水体热容量大，吸收太阳能多，蒸发量大；深度大，水体产生波浪大，蒸发面积增大，有利于提高蒸发能力。

盐田单池面积：面积大，卤水接受太阳照幅射的面积大，获得热量多，卤水与空气接触的界面大，蒸发水量多。 2.2.3 晶体的生长的三个阶段

根据结晶理论，晶体的生长分三个阶段：一是产生过饱和度；二是晶核的形成；三是晶

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体的生长。晶核的形成和晶体的生长取决于过饱和度的大小，同时还受到卤水组成、卤水物理性质如粘度、外界因素如温度、风等的影响；卤水组成中各种组分的结晶习性相互影响；卤水粘度增大到一定值，晶体的成核速度减小；温度增高，减小晶体的临界半径；风速加大,降低晶体成核的表面能,因此提高温度和增大风速有利于晶体成核速度加快。

根据卤水的过饱和度大小， 卤水在浓缩过程中分为三种状态：稳定态、介稳态和不稳态。光卤石的形成主要产生于介稳态和不稳态。在介稳态，如果没有外来介质的影响，要形成晶核并使晶体生长，往往速度很慢，并且只有产生的的晶体半径大于临界半径时那一部分能继续生长，小于临界半径的晶体重新溶解；但在盐田的实际生产中，卤水在钠盐池、调节池蒸发浓缩到光卤石点的过程中，由于盐田地形的凹凸不平、四周堤坝的粗糙、析出氯化钠的不均匀性以及灰尘等的存在，如温度发生变化，氯化钾溶解度降低，极易发生光卤石的不均匀成核，使部分光卤石在氯化钠池析出。

2.2.4 不同浓度卤水掺兑对盐田生产的影响

不同浓度卤水掺兑后并没有蒸发卤水中的水份，卤水在质上没有发生根本变化，但卤水浓度提高后蒸汽压降低，卤水的蒸发系数减少，因此在消耗同样的蒸发量条件下，减少了蒸发水份，降低了蒸发效益。那么不同原卤混合后，析出部分高钠卤水中的氯化钠， 根据相图理论的直线规则和杠杆原理，两种饱和卤水混合后的新体系位于原二体系之间，并且析出少量氯化钠，但总体系浓缩到光卤石点需蒸发的水量并没有减少，平均蒸发系数减小，蒸发效率就降低了。

3 盐田工艺流程及工艺控制的基本原理

盐田晒矿依据察尔汗盐湖卤水蒸发所遵循的Na+、K+、Mg2+/Cl-—H2O 四元水盐体系相图理论。光卤石成矿点时进入光卤石池中进行蒸发，尽可能在这里将光卤石全部析出，晒完光卤石后的老卤水排走。晒制的光卤石原矿按水采、旱采进入加工车间进行钾肥生产，同时加工厂排出的含钾尾盐水、回卤经预晒池除去杂质、滩晒到点后又进入光卤石池中进行回收钾。对于原卤及回收的尾盐水中出现的钾石盐阶段，可提前用一定比例的老卤水兑卤处理，调节卤水钾镁比值，消除钾石盐段。用化学分子式表示析盐情况如下：

NaCl—NaCl+KCl—NaCl+KCl·MgCl2·6H2O—MgCl2·6H2O

3.1 工艺流程简图

工艺流程简图如下：

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不同时期不同的气象条件下，卤水浓度的变化、卤水温度的变化、卤水中各种组份的数目比以及相关因素（如风，干湿度，池中水深等的变化）都直接影响盐田光卤石矿的产量和质量。光卤石矿作为氯化钾生产中的重要中间产品，稳定光卤石矿的质量是整个盐田生产过程中的一个重要环节。通过光卤石矿的成份变化，可以反映出控制和操作上存在的问题。因此生产上必须要根据原料卤水的变化和季节的不同，调整工艺条件，来稳定光卤石矿的产、质量。

3.2 盐田生产工艺控制的基本原理

盐田生产工艺控制的基本原理： 使卤水中所有K+尽可能全部析出在光卤石池， 并且及时排放老卤防止水氯镁石在光卤石池中析出，以减少加工厂的选矿量。当温度较低，或其它条件的改变，导致卤水中不同组份的数目比引起卤水中钾以钾石盐形式析出时，要通过加入老卤改变卤水中各组份数目比，即改变MgCl2/KCl 比值，使其尽量以光卤石的形式析出。因此控制重点是KCl 以光卤石形式析出时的所谓光卤石点，其次是老卤排放点即水氯镁石点。 4 盐田工艺计算原理及依据公式

盐田工艺计算基于物料平衡原理和能量平衡原理。其中物料平衡原理是计算的基础。在一定的蒸发面积上存在着下列平衡：

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灌入卤水深度=浓缩终止卤水深度+蒸发水深+渗透水深

在结晶过程中存在着下列平衡：

参加结晶卤水重量=析出总盐量+剩余母液重量+蒸发水量+其他损失量（包括渗透等） 工艺计算是盐田面积分配的理论依据,其结果必须与盐田生产的实际相符合,要特别重视气象资料的分析和选用。在运用计算成果时,要结合生产实际情况灵活采用,必要时加以适当调整。工艺计算中所用到的各类参数必须要准确无误，但由于大面积盐田生产本身具有的复杂性，如池子的不平整、析盐及风等的影响，使水深无法得出准确数据，浓度的测定由于时间、位置、温度等的影响，也无法得出准确结果，因此下列计算仅作粗略计算， 精确计

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