鹵水灘曬生產(chǎn)工藝探討

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摘要:文章從工藝分析、灘田結(jié)構(gòu)及質(zhì)量控制三個方面進行分析，結(jié)合鹽湖氣象條件，改進北方湖鹽生產(chǎn)工藝模式，探討以鹽湖鹵水為原料進行灘曬生產(chǎn)工藝。

關(guān)鍵詞:再生鹽;灘曬;灘田;生產(chǎn)工藝;質(zhì)量

1前言

湖鹽的生產(chǎn)通常為采收—補水兩個步驟的循環(huán)過程，此過程簡單粗放，在自然環(huán)境好的鹽湖區(qū)域可降低生產(chǎn)成本，且鹽質(zhì)較高。通常鹽湖的采收方式多種多樣，而補水方法有地面漫流補灌、管道及溝槽補水、機械化溶鹽補水三種。不論哪種補水方式，都將蒸發(fā)與補充量控制平衡。近年隨著全球氣候變暖，冰川融化速度加快，某些靠近冰川區(qū)域水庫已無法滿足原使用需求，向下游湖泊泄洪頻率增多，泄洪量加大，致使下游湖鹽開采受到一定程度影響。尤其是大洪年份，湖中水位可達1m以上，湖水濃度降低至10°Be'左右，這將在兩年到三年內(nèi)影響附近制鹽企業(yè)生產(chǎn)，甚至在一定時期內(nèi)使該企業(yè)無法從事制鹽生產(chǎn)。此現(xiàn)象迫使湖鹽生產(chǎn)企業(yè)改變原有簡單粗放的開采模式，將引水進湖生產(chǎn)再生鹽改為引水進池生產(chǎn)灘曬鹽。

2工藝分析

鹽湖多位于干旱或半干旱地區(qū)，降水量小，蒸發(fā)量大，相對濕度小，多數(shù)呈半干涸或干涸狀態(tài)［1］，適宜使用“新、深、長”結(jié)晶工藝。北方海鹽生產(chǎn)在“新、深、長”結(jié)晶工藝上具有成熟的管理模式，現(xiàn)將該模式引入湖鹽生產(chǎn)中，并結(jié)合鹽湖自然條件進行優(yōu)化調(diào)整。根據(jù)湖鹽生產(chǎn)特點，著重提出以下四個需要調(diào)整的方面:(1)鹽湖區(qū)域四季溫差較大，一般夏季酷熱，冬季嚴寒，一般難以全年連續(xù)生產(chǎn)，只能在春天氣溫回暖時開始灌池生產(chǎn)，待到秋天轉(zhuǎn)冷后停止，冬季由于嚴寒，工人作業(yè)困難，一般不再生產(chǎn)。(2)較少的降水量和雨后較高的氣溫及干燥的氣候環(huán)境使得降水損失相比北方海鹽場對原鹽產(chǎn)量影響小很多。若仍效仿北方海鹽場修建塑苫池，不但增加了投資成本，浪費了人力、物力，在生產(chǎn)過程中還增加了運行成本，收效不大，因此可以在生產(chǎn)控制過程中忽略塑苫結(jié)晶控制。(3)鹽湖飽和鹵水主要是靠淡水補充后獲得，因此，飽和鹵水量一般情況下比較充足，可隨時滿足灘曬鹵水的供應(yīng)。在生產(chǎn)過程中，操作人員只需著重控制灌池、加鹵、活碴、甩鹵四項操作即可。(4)考慮到泄洪時造成的飽和鹵水空白期，可通過修建鹵庫和調(diào)節(jié)池進行補充和調(diào)節(jié)。鹵庫的主要作用是在空白期前貯存足夠的飽和鹵水，在空白期可以通過咬鹵的方法增加高濃度鹵水量，而在飽和鹵水充足的年份鹵庫可直接向下步池中灌鹵結(jié)晶。調(diào)節(jié)池在鹵水空白期可用于趕制飽和鹵水，而在飽和鹵水充足的年份可用于結(jié)晶產(chǎn)鹽。

3灘田結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)思

由于鹽湖鹵水普遍為中高級鹵水，甚至是飽和鹵水，因此，在灘田設(shè)計時可簡化制鹵系統(tǒng)。同時由于不考慮塑苫設(shè)計，可適當擴大結(jié)晶池規(guī)格，實現(xiàn)大面積結(jié)晶。為滿足正常制鹽生產(chǎn)需求，制鹵、結(jié)晶、排鹵系統(tǒng)要完善到位，灘田設(shè)計泵站、溝道、各池應(yīng)相輔相成，配套成型，協(xié)調(diào)使用。3．1結(jié)晶池設(shè)計方案。大面積結(jié)晶不代表無限制規(guī)模擴大結(jié)晶池，在擴大結(jié)晶池的同時不能忽略灌池、甩鹵、活碴及收鹽的時間控制，而此幾項操作為浪費蒸發(fā)量和影響再生鹽產(chǎn)質(zhì)量的主要因素。灌池及甩鹵主要影響著再生鹽的粒度和可溶性雜質(zhì)含量，活碴主要影響再生鹽的粒度，收鹽主要影響著再生鹽的產(chǎn)量，而此幾項又相互關(guān)聯(lián)，對再生鹽產(chǎn)、質(zhì)量都有著一定影響。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)結(jié)晶池規(guī)模，相應(yīng)增設(shè)配套設(shè)施，如供鹵泵站、甩鹵閘、活碴機及收鹽設(shè)備，達到快速灌甩、活碴和收鹽，以減少有效蒸發(fā)量的浪費和冗余蒸發(fā)量的損失。3．2調(diào)節(jié)池及鹵庫設(shè)計方案。調(diào)節(jié)池的作用為兩個，在正常年份飽和鹵水充足時可作為結(jié)晶池使用;在泄洪期可用于趕制和儲存飽和鹵水。高蒸發(fā)量條件下，鹵水飽和速度快，調(diào)節(jié)池面積可以適當縮小，根據(jù)計算1/4結(jié)晶池面積的調(diào)節(jié)池通過兩步調(diào)節(jié)，基本可以滿足正常結(jié)晶需求。鹵庫的作用也為兩個，在正常年份鹵庫可與鹽湖相通，直接為結(jié)晶池或調(diào)節(jié)池供應(yīng)飽和鹵水;在泄洪期來臨前，將鹵庫中鹵水續(xù)足，洪水過后根據(jù)蒸發(fā)量定期向鹵庫中揚入不飽和鹵水，用于趕制高級鹵水。鹵庫面積可適當擴大，以保證泄洪期能有足夠的高級鹵水，確保制鹽生產(chǎn)的連續(xù)性。3．3溝道及泵站設(shè)計方案。一個完整的灘田必須有完善的進排鹵系統(tǒng)，而一般鹽湖地勢都是由鹽湖外圍向湖心逐漸降低的，這就造成在鹽田修建過程中可能會出現(xiàn)“鹵庫底標高＜調(diào)節(jié)池底標高＜結(jié)晶池底標高”的現(xiàn)象。因此在設(shè)計時必須充分考慮溝底與各池底間落差，做到可進、可出、不窩水。由于溝道走水大多為飽和鹵水或老鹵，長期使用會析鹽結(jié)晶導(dǎo)致溝道擁堵，生產(chǎn)過程中還應(yīng)定期清淤保證溝道通暢。鹽湖地勢內(nèi)低外高，鹵水難以通過自流灌池，因此，必須設(shè)置泵站，通過揚水滿足制鹵及結(jié)晶需求。而鹽湖鹵水灘曬過程中泵站揚水大多為飽和鹵水，在高蒸發(fā)量天氣下，鹵水結(jié)晶析鹽會嚴重影響泵站使用效率，甚至?xí)斐啥卤猛９ぁＲ虼耍诒谜镜倪x擇上應(yīng)優(yōu)先選擇易于清洗的泵。其次，選擇大流量泵站，泵站設(shè)置應(yīng)多用多備。多用即增加揚水量，達到快速灌池的目的，多備即在高蒸發(fā)量天氣下，可做到楊水泵的交替使用，及時對受析鹽影響的泵進行清洗。每座泵站旁都應(yīng)設(shè)置淡水箱或淡水井一座，便于對泵進行清洗。

4質(zhì)量控制分析

再生鹽的質(zhì)量主要從可溶性雜質(zhì)和不溶性雜質(zhì)兩個方面進行控制。可溶性雜質(zhì)主要是雜質(zhì)離子的控制，不溶性雜質(zhì)主要是砂塵、泥土等。另外粒度作為再生鹽銷售的一項重要指標也應(yīng)為質(zhì)量控制的一方面。4．1可溶性雜質(zhì)控制。可溶性雜質(zhì)主要為Ca2+、Mg2+、SO2－4等雜質(zhì)離子的控制。此三項的控制除了保證快速灌池、快速甩鹵外，還應(yīng)在鹵水Na+/Mg2+值上嚴格控制。鹽湖中淡水補充量及補充時間的難以控制，造成鹽湖鹵水濃度的不準確性，因此不能以濃度作為衡量結(jié)晶終止的標準則，而應(yīng)選擇Na+/Mg2+值。在結(jié)晶鹵水充足的情況下，適當提高甩鹵時Na+/Mg2+值，可有效減少可溶性雜質(zhì)的含量，增加再生鹽質(zhì)量。4．2不溶性雜質(zhì)控制。不溶性雜質(zhì)會污染鹽的顏色，同時由于不溶物的增加也會增加兩堿生產(chǎn)成本，而降低不溶性雜質(zhì)主要從兩個方面進行控制:一是鹵水要潔凈，即要保證灌池鹵水清亮，若湖中鹵水渾濁則可利用鹵庫先進行澄清后再灌池;二是保持灘田設(shè)施整潔干凈，若土質(zhì)干燥則應(yīng)在埝頂和內(nèi)坡做護坡防止大風(fēng)揚塵進入池中。4．3粒度控制。一般情況下顆粒大的再生鹽質(zhì)量要優(yōu)于顆粒小的，且對于兩堿生產(chǎn)成本的降低也有優(yōu)勢。而控制顆粒粒度的方法主要有控制過飽和度、活碴和留鹽碴三種。因此，在生產(chǎn)過程中，首先應(yīng)適當增加結(jié)晶鹵水深度，使結(jié)晶過程維持較低的過飽和度。并保持活碴，尤其在蒸發(fā)量高的季節(jié)應(yīng)適當增加活碴頻次。再者，每次收鹽后還應(yīng)留下部分顆粒較好的鹽作為鹽種。

5小結(jié)

利用灘曬工藝制鹽，摒棄了原再生鹽生產(chǎn)工藝，在開灘新建的結(jié)晶池中曬鹽，并配備完善的結(jié)晶生產(chǎn)工藝及適當?shù)闹汽u系統(tǒng)，以滿足不同時期生產(chǎn)需要，可實現(xiàn)內(nèi)陸、海洋相結(jié)合的生產(chǎn)新模式，達到沿海內(nèi)引，實現(xiàn)再生鹽穩(wěn)定高產(chǎn)的目的。

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作者:任志剛 張心祿 王緒書 馬勤清 單位:天津長蘆海晶集團有限公司