金 柳,周國敏,朱 磊,劉會(huì)祥

(中鹽金壇鹽化有限公司，江蘇 金壇 213200)

1 前言

在食品級(jí)鹽產(chǎn)品領(lǐng)域，人們的需求在不斷發(fā)生著變化。傳統(tǒng)意義上的粉鹽為真空制鹽或海湖鹽中的一種副產(chǎn)品，因其雜質(zhì)離子含量高，大多用于水泥添加劑、家居裝飾品等工業(yè)領(lǐng)域中[1]。隨著制鹽技術(shù)的發(fā)展，高品質(zhì)的粉鹽產(chǎn)品正在被逐漸開發(fā)，應(yīng)用于食品、健康用品、美容產(chǎn)品、醫(yī)藥用品中[2]。據(jù)中鹽金壇鹽化有限公司(以下簡稱“公司”)特種鹽市場部統(tǒng)計(jì)，來自十余個(gè)國家的客戶均對(duì)粒徑小于300 μm的粉鹽有著一定的需求，且粉鹽的訂單需求一直呈增加的趨勢(shì)。

公司共有一期鹽、二期兩種原料干鹽用于粉鹽生產(chǎn)。一期干鹽平均粒徑450 μm，粉鹽含量約15.0%；二期干鹽平均粒徑350 μm，粉鹽含量約23.5%，粒徑分布見表1。從表1可看出，一期鹽粒徑主要分布在355 μm～600 μm，二期鹽的粒徑集中分布在150 μm～500 μm，故生產(chǎn)粉鹽主要采用二期鹽原料。

通過市場訂單分析及客戶需求調(diào)查，發(fā)現(xiàn)客戶對(duì)粉鹽的要求集中在75 μm～270 μm之間。如菲律賓某客戶要求：270 μm～300 μm(0%～15%)，250 μm～270 μm(10%～40%)，150 μm～250 μm(30%～60%)，75 μm～150 μm(15%～30%)，75 μm下(0%～20%)，如何將上述原料鹽篩分成客戶所需要的不同粒徑的粉鹽，對(duì)粉鹽的工藝設(shè)備及篩分方法提出更高要求。

2 粉鹽的生產(chǎn)方案

2.1 振動(dòng)篩分法

振動(dòng)篩是通過高速振動(dòng)原理篩分物料，但高速振動(dòng)會(huì)破壞鹽的晶體形狀，生產(chǎn)過程中也會(huì)有片狀及不規(guī)則的鹽顆粒需要篩分，不規(guī)則的鹽顆粒，會(huì)出現(xiàn)物料堵塞網(wǎng)孔，篩分不干凈的問題[3]。此外，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大量粉狀鹽流動(dòng)率差，會(huì)在振動(dòng)篩網(wǎng)骨架聚集，導(dǎo)致篩網(wǎng)孔徑不斷變小，影響粉鹽的產(chǎn)出率，甚至因物料的堆積導(dǎo)致篩網(wǎng)破裂。所以振動(dòng)篩多數(shù)采用毫米級(jí)孔徑的篩網(wǎng)用于異物篩分，或用于篩分粒徑較大的鹽產(chǎn)品。

2.2 搖擺篩分法

搖擺篩是一種仿人工搖動(dòng)的低頻旋振篩，搖擺篩可有效降低了片狀、粉塊狀、不規(guī)則狀鹽堵塞網(wǎng)孔的幾率。搖擺篩和普通振動(dòng)篩相比，生產(chǎn)過程中減少了粉塵飛揚(yáng)，同時(shí)噪音較小，篩網(wǎng)更不易破損、使用壽命長。篩網(wǎng)的完好性對(duì)生產(chǎn)食品級(jí)鹽產(chǎn)品來講，是非常重要的指標(biāo)。通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)也同時(shí)印證，篩分精度上，振動(dòng)篩更擅長于毫米級(jí)篩分，用于篩出鹽中異物；而生產(chǎn)客戶所需的300 μm以下(0.36 mm以上)的粉鹽，搖擺篩更加穩(wěn)定。

目前，公司搖擺篩的篩分效率約3 t/h，篩分效率限制了粉鹽產(chǎn)量的提升。且振動(dòng)篩、搖擺篩所采用的都是訂制的篩網(wǎng)，產(chǎn)品單一，不能靈活進(jìn)行粒徑篩選，不能很好的滿足客戶需求。

2.3 離心分級(jí)法

離心分級(jí)機(jī)是一種環(huán)形空氣分級(jí)機(jī)，物料經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入分級(jí)機(jī)內(nèi)部，在甩料盤的作用下隨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流上升，粗粉在重力離心力作用下，下滑至內(nèi)錐筒由粗粉口排出。細(xì)粉在分級(jí)葉輪和風(fēng)機(jī)葉輪的離心力作用下沿外筒內(nèi)壁經(jīng)細(xì)粉口排出。其生產(chǎn)工藝相對(duì)于搖擺篩具有粒度穩(wěn)定，不同粒徑調(diào)節(jié)方便；單機(jī)產(chǎn)量可達(dá)4 t/h以上，運(yùn)行能耗低；易于清潔，維修量低；無需擔(dān)心篩網(wǎng)破裂掉落等食品安全問題，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

為探究離心分級(jí)法在粉鹽生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，課題組將離心分級(jí)設(shè)定不同參數(shù)，并與搖擺篩分進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)(表2)，從測試結(jié)果可看出，分級(jí)頻率與進(jìn)料頻率是影響粉鹽產(chǎn)出率和粉鹽粒徑的重要指標(biāo)。進(jìn)料頻率越高，粉鹽產(chǎn)出率越高，但粒徑會(huì)增大；分級(jí)頻率越高，粉鹽產(chǎn)出率越高，且粒徑也越小。因分級(jí)頻率與分級(jí)電流呈正比關(guān)系，需要從設(shè)備負(fù)載、成本等角度選擇合適的分級(jí)頻率，課題組采用的離心分級(jí)機(jī)電流超過50 A進(jìn)料下料器保護(hù)跳掉。

表2 離心分級(jí)法與搖擺篩分法測試結(jié)果對(duì)比Tab.2 Comparison of test results between centrifugal classification method and swing screening method

通過測試結(jié)果可看出，離心分級(jí)法比搖擺篩分效率更高，但粒徑略大。可通過調(diào)節(jié)內(nèi)部插板閥結(jié)構(gòu)、分級(jí)頻率和進(jìn)料頻率，離心分級(jí)出不同粒徑粉鹽產(chǎn)品，滿足客戶不同需求。圖1根據(jù)A客戶對(duì)粒徑要求的上下限(虛線部分)，對(duì)搖擺篩樣品1、離心分級(jí)樣品3、離心分級(jí)樣品4進(jìn)行粒徑測試。從測試圖可看出，樣品4參數(shù)設(shè)置符合A客戶的要求。

圖1 不同離心分級(jí)參數(shù)下的粉鹽粒徑測試Fig.1 Particle size measurement of powdered salt under different centrifugal classification parameters

3 結(jié)論

文章主要討論了在井礦鹽原料中提取出粉鹽的工藝方式，不需要對(duì)原料鹽進(jìn)行碎化處理。

文章以市場為導(dǎo)向，通過粉鹽的市場環(huán)境分析，討論了粉鹽的不同生產(chǎn)方式特點(diǎn)。將離心分級(jí)方法應(yīng)用于粉鹽生產(chǎn)，與傳統(tǒng)篩分方法進(jìn)行對(duì)比，取得良好效果。研究其分級(jí)頻率、進(jìn)料頻率參數(shù)對(duì)粉鹽粒徑和產(chǎn)出率的影響。通過對(duì)離心分級(jí)各參數(shù)的調(diào)節(jié)，生產(chǎn)的粉鹽可滿足不同的需求。