工业卤水的用途

工业卤水(brinebitternbrine water) ，俗称为盐卤、苦卤、卤碱 ，是氯化物、硫酸盐、可溶性碳酸盐等盐类的水溶液，由海水或盐湖水经化学反应和物理方法制食盐(NaCl)后，残留于盐池内的母液，主要成分有氯化镁(MgCl2)、硫酸钙(CaSO4)、氯化钙(CaCl2)及氯化钠(NaCl)等多种盐类物质，味苦，有毒。蒸发冷却后析出溶质结晶，称为卤块。

一、工业卤水处理意义

为了除去卤水中有害杂质，提高生产强度，延长生产时间，进行综合利用，制盐生产中，净化卤水是极其重要的一环。其主要优点是提高产品质量。由于所有卤水几乎均含有杂质，某些杂质会严重污染产品，甚至毒害人体。如四川、湖北一带所产钡黄卤，含氯化钡高达2～4克／升。当蒸发过程中，析出食盐时，氯化钡随母液一道附着于盐粒上，干燥后，氯化钡便析出混合于食盐之中，成为钡盐。氯化钡属有毒物质，人食用后出现中毒症，甚至造成死亡。

二、工业卤水处理方法概述

1、气体吹出法

在天然卤水，尤其黑卤中，常含有硫化氢(H。s)，它是无色而有恶臭味的气体，比重1．1906。硫化氢溶于水、乙醇和甘油，溶于水后生成氢硫酸。硫化氢在制盐过程中将和铁作用生成硫化铁而污染产品，腐蚀设备，故硫化氢必须从卤水中除去。

国外采用气体吹出法。荷兰亨盖罗盐场，使卤水流经20英尺宽(1英尺=O．3084米)，150英尺长，4英尺深的槽，槽中装有挡板，卤水沿槽迂回前进，空气由鼓风机自下而上鼓入槽内挡板间卤水中，形成分散小泡，将卤水硫化氢带出。此法可将大部分硫化氢除去，余下少量硫化氢则待卤水流出充气槽后加入氯气，将硫化氢氧化为游离硫而在沉降槽中沉降。

塔炉脱气法也可将硫化氢除去。卤水由塔顶喷淋而下，与上升的烟道气逆流接触，卤水温度逐渐上升，硫化氢在卤水中的溶解度随温度的升高而降低，逸出的硫化氢则随烟一起排出，如此循环数次，即可将硫化氢除去。

脱去硫化氢的方法，除吹出法外，也可将绿矾(FeS04"7H：0)加到含硫化氢的黑卤中，生成硫化亚铁沉淀。

H2S+FeS04•7H20—+FeSI+H2S04+7H20从而除去卤水中的硫化氢。

2、支条架法

设支条架以浓卤，我国有悠久历史。四川自贡、五通桥以及蓬莱均用支条架浓缩卤水并除去硫化氢和二水硫酸钙。因此，支条架法除具浓缩卤水之作用外，亦是净化卤水的方法。支条架法尤在日光充足而常有风的地方甚为经济。其布置方向一般为面向东西，以利日照。支条架系木、竹结构，高7～9米，长lo～15米，架的两面铺以细竹枝(或细柳枝)，上面有直径125～150毫米的盐水管安装在架顶，两侧有若干个5毫米小孔，淡盐水由两面沿竹枝分散下卤流，直至水泥底盘，然后流回卤水贮池。由此再将卤水泵至架顶盐水管循环，借以蒸发水分，除去部分硫化氢，将低价铁氧化为高价铁，以便加入石灰水后，易生成氢氧化铁而沉淀。当盐水浓缩至14～15。B6时，CaS0。•2H。0从卤水中结晶析出，结垢于枝梢。

3、石灰(或烧碱)～芒硝法

本法广泛用于有钡黄卤的处理，加石灰(或烧碱)以除去铁和镁，加芒硝以除钡。反应后均生成极难溶于水的沉淀Mg(OH)。(溶度积为1．2×1011)，Fe(oH)。(溶度积为1．1×10。36)，BaS04(溶度积为1．08×1010)，从而从卤水中分离除去。

4、黄、黑(岩)卤混合法

在有黑卤或岩卤有钡黄卤同时生产的地区，一般采用黄、黑(岩)卤混合法。因为黑卤和石膏型卤水中存在着杂质CaSO。而在芒硝型卤水中存在大量Na。SO。，这两种物质均可以和黄卤中BaCl：作用生成BaS0。沉淀，使两种卤均可得到精制而不消耗处理药剂。在有这种条件的地方，采用此法极为经济。其基本反应为：

BaCl2+CaS04--*BaS04l+CaCl2

BaCl2+NazS04--•'BaS044+2NaCl

5、石灰一纯碱法

使用石膏型卤水制盐时，为除去钙、镁杂质，现国外广泛采用石灰一纯碱法。此法的优点是工艺成熟，设备简单，除去率高。一般镁除去率可达97～99％，钙除去率达98～99％。对于镁含量低的卤水可不用石灰而采用纯碱法。

在某种卤水中含有Ca(HCO。)。，CaSO．，MgSO。，MgCI。等杂质，它们和石灰及纯碱反应，生成难溶性的沉淀而从卤水中分离。

MgS04+Ca(OH)2---Mg(OH)2l+CaSO。

MgCl一Ca(OH)2一Mg(OH)2I+CaCI。

Ca(HCO。)。+Ca(OH)：--•2CaC0。I+2H。0

CaS04+Na2C03-一CaC03{+Na2S04

CaCl2+Na2C03-+CaC03l+2NaCl

若同时加入两种药剂，则反应按下列各式进行：

CaO+H20—Ca(OH)2

Ca(0H)2+Na2C03--CaC03I+2NaOH

Ca(HC03)2+2Na0H—-CaC03l+Na2C03+H20

MgSO。+2Na0H--Na2S0。十Mg(OH)。I

CaS04+Na2C03一CaC03I+Na2S04

按照以上反应计算所得的结果均一样，与石灰，纯碱的JJn*次序无关。

6、石灰一芒硝一碳化法

对于含MgCI。，MgSO。，CaSO。，CaCl：的卤水，采用此法甚为合理，可用最少的纯碱而保证净化良好。国外亦有采用此法于工业生产的。

此法的基础在于石灰和芒硝反应而生成NaoH，NaOH与烟道气反应而生成Na：C0。，Na。C0。再与Ca2+作用生成难溶物质CaCO。。反应分两步进行。

第一步

MgCl。+Ca(OH)。--Mg(OH)。；+CaCl：

CaCl2+Na2SO。--'CaS04+2NaCl

MgS0。+Ca(OH)：--*Mg(OH)。I+CaSO。

Ca(OH)2+Na2SOd--*CaS0{+2Na0H

第二步

2NaOH+C02—．．Na2C03+H20

CaS04+Na2C03一CaC03l+Na2S04

反应中所得沉淀是Mg(oH)。、CaC0。和CaS0。，而溶液中所得生成物是NaCl和Na：S0。，因此，制盐母液可回头使用，利用其中芒硝。

CaS0。在NaCl和Na。S0。溶液中的溶解度大大降低，第一步反应生成的CaSO。基本沉淀析出。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

7、烧碱一纯碱一氯化钡法

此法适用于含Ca”，M92+和S0。’的卤水，所精制的卤水杂质甚少，可供要求很高的食用盐及工业用盐，其反应如下：

MgCl2+2NaOH—+Mg(0H)2l+2NaCl

FeCl。+3NaOH—•Fe(OH)。l+3NaCl

CaSO．+Na：C03一CaC03l+Na2SO。

CaCl2十Na2C03一CaC03l+2NaCl

Na：SO{+BaCl2--*BaSOI4+2NaCl

反应结果，卤水中杂质基本除去，并增加卤水中NaCl含量。此种卤水用于蒸发极为理想，对防止结垢，减少料液沸点上升，降低料液粘度，保证产品质量均有重要作用。不过，此种精制法所用药剂费用昂贵，若全面实现产品综合利用，此法亦可采用。世界各地制盐厂和化工厂亦有部分采用此法。