王緒前，祝星星，安樂(lè)然

(連云港工投集團(tuán) 日曬制鹽有限公司，江蘇 連云港 222227)

食用海水鹽，味覺(jué)鮮美，更適宜人體持續(xù)、穩(wěn)定、均衡地補(bǔ)充鈣、鎂、鉀、鐵和微量的有機(jī)離子，但傳統(tǒng)灘曬海鹽，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，經(jīng)濟(jì)效益差。連云港工投集團(tuán)日曬制鹽有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“公司”)，利用淮安地區(qū)硫酸鈉型地下礦鹵灘曬制鹽，同等產(chǎn)能，鹽田占土地面積僅為海鹽生產(chǎn)的5%以下，產(chǎn)出效益大幅提升，但該新礦鹵灘曬的原鹽鎂離子含量一般0.01%，食用口感差。為提高生產(chǎn)效益，更好滿足食鹽市場(chǎng)需求，公司在皿內(nèi)飽和海水鹵、礦鹵混合日曬食用原料鹽試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行灘曬，取得階段成果，現(xiàn)簡(jiǎn)述2018-04-10～10-10期間(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“灘曬期”)灘曬情況。

1 成品鹽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-5461-2016《食用鹽》、國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB2466-1999《自然食用鹽》，結(jié)合市場(chǎng)需求，公司擬定成品鹽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：氯化鈉含量≥93.5%；鈣離子含量≥0.10%；鎂離子含量≥0.1%；硫酸根含量≤0.8%；水分≤0.48%；不溶物≤0.10%。

2 原料及氣象條件

近飽和海鹵水，公司柴門(mén)工區(qū)一、二、三班鹽田分別制取，用管道輸送到新河工區(qū)八班一期結(jié)晶區(qū)；新礦鹵，淮安礦區(qū)由管道向結(jié)晶區(qū)供給，近飽和，其數(shù)量遠(yuǎn)大于可供的飽和海水鹵；氨堿廢液(主要成分是氯化鈣)，連云港堿業(yè)有限公司產(chǎn)生，經(jīng)原海鹽田蒸發(fā)濃縮至一定濃度(相對(duì)氯化鈉近飽和)，適時(shí)、按需向結(jié)晶區(qū)供給。

灘曬期氣象記錄：蒸發(fā)量1 016.5 mm；降水量746.8 mm；降雨日59 d。

3 結(jié)晶工藝

塑苫結(jié)晶，采用新深長(zhǎng)、串聯(lián)加鹵、上卡下撤式分曬工藝(三步結(jié)晶，每步面積相同)，利用氨堿廢液降低結(jié)晶母液硫酸根(以下簡(jiǎn)稱(chēng)此操作為“除硫”)，循環(huán)利用結(jié)晶母液，結(jié)晶工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 結(jié)晶工藝流程圖Fig.1 Crystallization process flow chart

4 主要操作要點(diǎn)

4.1 加或換鹵

采用一次加，一次換。

灌池或向第一步結(jié)晶池加鹵：鹵水經(jīng)調(diào)節(jié)池澄清、蒸發(fā)至飄花；鎂離子12.07 g/L～15 g/L；鈣離子小于0.6 g/L；硫酸根小于18 g/L；鹵深至少0.20 m。

飽和鹵水由結(jié)晶一蒸發(fā)、濃縮、析鹽至結(jié)晶三：鎂離子24.74 g/L～31.89 g/L；硫酸根小于60 g/L；鹵深至少0.12 m。

各原料鹵水主要成分見(jiàn)表1。結(jié)晶池鹵水深度、鎂離子含量見(jiàn)表2。

表1 原料鹵水質(zhì)量分析Tab.1 Quality analysis of raw brine

表2 結(jié)晶池鹵水深度及鎂離子含量Tab.2 Brine depth and magnesium ion content in crystallization tank

4.2 除硫

對(duì)甩撤的母液除硫，基本與礦鹵灘曬制鹽除硫操作相同，除硫母液與新礦鹵(或飽和海水鹵)混合后，灌池或加鹵時(shí)滿足4.1質(zhì)量要求。

灘曬期結(jié)晶工藝條件下，海礦混合飽和鹵析鹽，在氯化鈉析出同時(shí)，大部分硫酸鈣伴隨析出，但硫酸鎂、氯化鎂、氯化鉀等尚未飽和，不能成晶體析出，僅被氯化鈉結(jié)晶母液帶出微量，結(jié)晶母液中，除含仍未析出的氯化鈉外，還副集大量鈣、鎂、鉀、硫酸根等。除硫、循環(huán)利用結(jié)晶母液，降低結(jié)晶鹵水硫酸根含量，避免低溫季節(jié)生產(chǎn)中會(huì)有大量七水硫酸鎂或芒硝析出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)常年結(jié)晶，提高產(chǎn)質(zhì)量；保留母液中對(duì)人體健康有益的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素；凈化后母液中增加鈣離子等；利用結(jié)晶母液、氨堿廢液，避免因其排放污染環(huán)境，符合國(guó)家倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

為保證結(jié)晶鹵水初始鎂離子至少含量，除硫母液與近飽和新礦鹵混合，攙兌比值一般是除硫母液鎂離子含量(單位：g/L)除以12減1，而以此比值攙兌后混合鹵氯化鈉含量一般高于飽和海水鹵，除硫母液及海礦混合鹵均應(yīng)在調(diào)節(jié)池中充分沉降、蒸發(fā)至飽和后灌池(加鹵)。

4.3 管道水輸收鹽

基本與一般管道水輸收鹽操作相同，洗滌鹵水洗各級(jí)結(jié)晶池鹽前鎂離子平均含量：結(jié)晶池一19.93 g/L；結(jié)晶池二20.53 g/L；結(jié)晶池三25.64 g/L；結(jié)晶池一、二、三22.03 g/L。一般洗結(jié)晶池一鹽后剩余的部分鹵水，與結(jié)晶池二結(jié)晶鹵水混合洗結(jié)晶池二鹽，洗結(jié)晶池二鹽后剩余的部分鹵水，與結(jié)晶池三結(jié)晶鹵水混合洗結(jié)晶池三鹽，收鹽過(guò)程還適當(dāng)循環(huán)使用已洗鹽鹵水，平均洗鹽用鹵水?dāng)?shù)量約2.16 m3/t。

結(jié)晶池鹽經(jīng)管道水輸前后質(zhì)量變化見(jiàn)表3。

4.4 堆存

結(jié)晶池鹽收出后，經(jīng)坨地堆存，然后外運(yùn)銷(xiāo)售。堆存過(guò)程中因母液的蒸發(fā)、淋除和雨水沖淋作用，使鹽成分發(fā)生變化，其中：氯化鈉含量提高、水分含量減少利于鹽質(zhì)；但鎂離子等流失，降低產(chǎn)品品質(zhì)。鹽堆存質(zhì)量變化見(jiàn)表3。

表3 鹽質(zhì)量分析Tab.3 Salt quality analysis

5 生產(chǎn)能力

鹽質(zhì)量見(jiàn)表2、表3，堆坨30 d后的鹽中除鈣離子含量偏低外，其它各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)公司擬定的成品鹽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；結(jié)晶單產(chǎn)9.7 t/100 m2；結(jié)晶耗飽和鹵4.2 m3/t。

根據(jù)蒸發(fā)皿試驗(yàn)估算，單位面積鹽田連年制飽和海水鹵，連年海礦鹵混合生產(chǎn)食用原料鹽，年綜合產(chǎn)鹽能力較傳統(tǒng)海鹽生產(chǎn)3 a后提升2倍以上，10 a后提升3倍以上。

6 建議

6.1 結(jié)晶鹵水質(zhì)量酌情變動(dòng)

結(jié)晶池內(nèi)鹽質(zhì)量不僅取決于結(jié)晶鹵水初始、終止質(zhì)量，而且與結(jié)晶過(guò)程平均質(zhì)量相關(guān)，其它條件同等，結(jié)晶鹵水中鈣、鎂、鉀、硫酸根等離子含量與其析出鹽中鈣、鎂、鉀、硫酸根等含量同向。根據(jù)市場(chǎng)對(duì)食用鹽鈣、鎂、鉀離子等含量不同需求，結(jié)晶鹵水始終或平均鈣、鎂、鉀離子等含量可適當(dāng)增減，如將灘曬期工藝調(diào)整為：初始鎂離子12 g/L，鈣離子≤0.9 g/L,硫酸根≤15g/L；終止鎂離子40 g/L，硫酸根≤60 g/L， 能提高鹽的鈣、鎂、鉀離子含量，或增大鈣、鎂離子含量比。

6.2 有效控制洗滌鹵水質(zhì)量和數(shù)量

成品鹽質(zhì)量不僅取決于結(jié)晶池內(nèi)鹽質(zhì)量，而且與洗滌鹵水質(zhì)量、洗每噸鹽用鹵水量的差別大小相關(guān)。灘曬期，結(jié)晶鹵水鎂離子平均含量23.82 g/L，洗滌鹵水洗鹽前鎂離子平均含量22.03 g/L，結(jié)晶池原鹽鎂離子平均含量0.22%，洗滌后堆坨1 d時(shí)原鹽鎂離子平均含量0.14%，洗滌前后鎂離子含量下降36.36%，由此擬定，洗滌鹵水洗鹽前鎂離子含量大于等于該結(jié)晶區(qū)鹵水的始終鎂離子含量平均數(shù)時(shí)，結(jié)晶池鹽經(jīng)管道水輸收鹽后鎂離子降幅可有效控制在36.36%以下。

結(jié)晶區(qū)，可供管道水輸收鹽的飽和或近飽和鹵水有新海水鹵、新礦鹵、結(jié)晶池外儲(chǔ)備鹵、結(jié)晶池內(nèi)鹵。為有效控制洗鹽鹵水對(duì)結(jié)晶池鹽鎂離子降幅，新海水鹵、新礦鹵、結(jié)晶池外儲(chǔ)備鹵一般不能直接洗鹽，只能與結(jié)晶池內(nèi)鹵水?dāng)v兌后洗鹽，而且攙兌數(shù)量有限，因此，洗滌鹵水主要來(lái)源于結(jié)晶池內(nèi)鹵水。理論上要求管道水輸收每噸鹽需飽和鹵2.5 m3，而采用長(zhǎng)期結(jié)晶，次需收鹽數(shù)量多，至使結(jié)晶池內(nèi)鹵水時(shí)常難以滿足洗鹽數(shù)量需求。解決此生產(chǎn)難題的主要措施有：適當(dāng)增加結(jié)晶鹵水鎂離子含量，增加結(jié)晶池內(nèi)鹽鎂離子含量，收鹽時(shí)結(jié)晶鹵水可較多攙兌新海水鹵、新礦鹵用于輸洗。從海礦鹵混合皿內(nèi)蒸發(fā)濃縮析鹽實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，結(jié)晶鹵水初始鎂離子含量大于9 g/L，結(jié)晶過(guò)程氯化鈉析出率80%，其它條件相同時(shí)，結(jié)晶鹵水初始鎂離子含量越高，結(jié)晶單產(chǎn)越低，同時(shí)，結(jié)晶鹵水中鎂離子含量過(guò)高，鹽中氯化鈉含量降低，水分含量增加。

遵循結(jié)晶面積服從鹵深原則，適當(dāng)增加結(jié)晶鹵水深度，收鹽時(shí)結(jié)晶鹵水深，同等面積結(jié)晶池的鹵水量多，能較好滿足洗鹽需求。結(jié)晶鹵水深度影響結(jié)晶環(huán)境是否均衡，或鹵水過(guò)飽和度，結(jié)晶鹵水深，易獲得較均勻、完整、堅(jiān)實(shí)、透明的氯化鈉晶體，晶體中鈣、鎂離子等含量少。今后灘曬宜灌池鹵水深0.30 m～0.25 m，結(jié)晶終止鹵水深度不低于0.15 m，收鹽時(shí)結(jié)晶鹵水平均深度高于0.20 m。

結(jié)晶周期一般不宜高于半年；收鹽前盡可能多儲(chǔ)備合格洗滌鹵水；收鹽過(guò)程在洗鹽鹵水質(zhì)量或數(shù)量跟不上情況下，可暫時(shí)中斷收鹽，待鹵水較好調(diào)整后繼續(xù)收鹽。

6.3 灘曬自然食用鹽

旺季氣溫20 ℃以上時(shí)，結(jié)合黑塑料布鋪池底、簿曬、鏇鹽、短期等結(jié)晶工藝，海礦鹵混合灘曬自然食用鹽，顆粒均勻、細(xì)白、松散易溶，鹽中鈣、鎂、鉀、鐵等營(yíng)養(yǎng)元素更豐富，食用品質(zhì)更高，但怎樣平衡產(chǎn)品中鈣離子與鎂離子、鉀離子的比例，鈣離子既符合自然食用鹽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，又要不使鎂離子、鉀離子含量過(guò)低，在工藝上應(yīng)有效控制。此外，采用此工藝，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，經(jīng)濟(jì)合理性需論證。

7 結(jié)語(yǔ)

在傳統(tǒng)海鹽生產(chǎn)成本高，效益差及地方政府不斷征用海鹽田，海鹽產(chǎn)量逐漸減少的背景下，海礦鹵混合灘曬食用原料鹽，是公司降本增效，提升服務(wù)食鹽市場(chǎng)能力的有效路徑。