專(zhuān)利名稱(chēng):工業(yè)鹽生產(chǎn)方法的改進(jìn)的制作方法
本發(fā)明涉及到一種用于日光蒸發(fā)天然鹽水生產(chǎn)工業(yè)鹽(氯化鈉)的鹽水粘度的降低方法，以及有效地改變能反映鹽質(zhì)量改進(jìn)的晶體形態(tài)的方法。
所謂鹽生產(chǎn)中藻類(lèi)的破壞作用一般是由于大量的有機(jī)物，特別是多糖的存在而引起的。這一問(wèn)題是世界范圍內(nèi)一些鹽場(chǎng)一再出現(xiàn)的操作問(wèn)題。究其原因，則歸結(jié)于天然鹽湖及為貯藏海洋或其它來(lái)源地的天然鹽水的人工池中藻類(lèi)的大量繁殖。各種各樣的藻類(lèi)，主要是綠藻和蘭-綠藻都與此問(wèn)題有牽連。例如生長(zhǎng)在Dampier日光蒸發(fā)池中的適鹽細(xì)菌蘭-綠藻能產(chǎn)生大量細(xì)胞外粘液。這些有機(jī)物控制了鹽水池水中柔軟的含硫泥底的表面層。在藻類(lèi)生長(zhǎng)高峰期間，底板材料溶解進(jìn)鹽水的復(fù)蓋層，達(dá)到如此程度以致使鹽水的粘度明顯地增加。因此蒸發(fā)過(guò)程減慢了。
過(guò)量多糖的存在導(dǎo)致了(a)、由于所謂的“漏斗形生長(zhǎng)物”使夾帶的硫酸鈣增加，從而使鹽的質(zhì)量變次;
(b)、滯留過(guò)量的鹽水;
(c)、由于結(jié)晶池中缺乏自然完整性或鹽層脆薄而難以收獲;
(d)、由于產(chǎn)生的鹽過(guò)分細(xì)碎而使損失增加。
夾帶鹽水量的提高還意味著產(chǎn)品鹽中鎂含量不必要地增加。
關(guān)于晶體生長(zhǎng)的機(jī)理以及雜質(zhì)對(duì)晶體形態(tài)的影響，尤其是漏斗形生長(zhǎng)的機(jī)理是人們還沒(méi)有完全弄明白的問(wèn)題。但是可以確信的是在鹽的生長(zhǎng)過(guò)程中，多糖分子是被吸附于特殊的晶面生長(zhǎng)點(diǎn)上，改變了該處的能量條件，從而干擾了正常晶體形態(tài)的形成。結(jié)果是晶體優(yōu)先生長(zhǎng)在立方體的棱和角上，即分別為(110)、(111)晶面。
由藻類(lèi)的破壞作用而引起的粘度增加還導(dǎo)致了結(jié)晶池中產(chǎn)生大量池邊殼鹽，也就是最終在鹽水表面圍繞著結(jié)晶池周邊形成鹽堆。
至今所知，還沒(méi)有找到切實(shí)可行的解決方法來(lái)有效地除去多糖。不管是全部還是部分，一般人們所做的是耗時(shí)于重建已損壞的鹽場(chǎng)，例如排水/沖洗，然后重新注滿(mǎn)鹽水。
過(guò)去曾有人建議通過(guò)使鹽湖氯化來(lái)殺死藻類(lèi)，這樣即使使用生長(zhǎng)著茂盛藻類(lèi)的鹽湖水來(lái)生產(chǎn)鹽，也無(wú)須進(jìn)行脫色和脫嗅。Seshadri和Buch發(fā)現(xiàn)對(duì)Sambhar鹽湖水或鹵水氯化到每升含有效氯0.5克(即500ppm)時(shí)，就能有效地漂白消滅藻類(lèi)，并且還能防止藻類(lèi)的進(jìn)一步生長(zhǎng)。次氯酸鈉、氯氣或漂白粉都可以使用，然后通過(guò)過(guò)濾或凝聚如用粘土將藻類(lèi)除去。他們沒(méi)有提及此法對(duì)晶體質(zhì)量的影響。(Seshadi，K，和Huch，S.D.(1958);J.Sci.Industr.Res.17A.455-457)。
AL-Deen同樣描述了用12ppm的次氯酸鈉進(jìn)行氯化處理來(lái)消滅委內(nèi)瑞拉Araya鹽場(chǎng)鹽池中生長(zhǎng)的藻類(lèi)。在與天然湖同一部位作一比較后，有人提出Araya人工湖中的鹽晶體呈漏斗形生長(zhǎng)是由于藻類(lèi)污染產(chǎn)生的。但對(duì)于該情況下的氯化作用是否能防止異常晶體的形成沒(méi)有說(shuō)明(Al-Deen，B.B.和Al-Deen，A.H.B，(1972)Bol.Inst.Oceanogr.Univ.Oriente 11 35-38)。
在特定情況下，要想把問(wèn)題從理想上完全弄明白就必須持別明確地檢驗(yàn)出成為起因的有機(jī)物和所產(chǎn)生的實(shí)際有機(jī)化合物。如果要避免重要中斷，這需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間而且也不實(shí)際。本發(fā)明的目的正是在于提供一個(gè)解決這些問(wèn)題的方案。
現(xiàn)在我們已發(fā)現(xiàn)，鹽水粘度的降低能引起鹽晶體質(zhì)量的改進(jìn)。
本發(fā)明大致包括向處理的鹽水中加入數(shù)量精確可控的氯。氯可以是OCl-或Cl2。
必須有氯外加光，最好是日光。
日光(直射或漫射)或人工光是有效的，而蘭光到低波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)光則更有效。最好的波長(zhǎng)是在320～500nm的光。
本發(fā)明的工藝能使PH值略微降低或完全不使PH值降低。
氯化處理可以在日光或人工光下進(jìn)行，該過(guò)程就是通常人們所知的光氯化作用?？梢圆捎玫姆椒ㄊ窍蜓b有鹽水的結(jié)晶池中加入次氯酸鈉或者噴入氯氣或者操作電解槽次氯酸鹽發(fā)生器。用氯氣要比用次氯酸鈉便宜得多。然而由于氯氣凈化處理鹽水的時(shí)間相當(dāng)短，所以耗費(fèi)于大規(guī)模次氯酸鹽發(fā)生器是無(wú)理由的?！?海水當(dāng)量”粘度(%SWE)是指定密度的鹽水粘度與濃縮至同樣密度的海水粘度之比，以百分比表示。粘度的不同是由于鹽水溶解的有機(jī)污染所致。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氯具有下列有益的作用分別加入50、75及100PPm的氯能將110%海水當(dāng)量(SWE)粘度的鹽水降低到分別為100%、98.5%和97.5%的粘度(SWE);
加進(jìn)氯，可增加鹽水在濃縮/結(jié)晶過(guò)程中粘度的降低比率，例如加入50、75和100PPm氯的鹽水分別為109、107和105.5%SWE粘度，而沒(méi)加氯的則為130%。
降低漂移鹽，鹽水表面鹽及四周鹽灘(堆)的形成的趨勢(shì)在于低速攪拌條件和增加這種鹽下沉的傾向;
降低起泡趨勢(shì)在于氯含量增加時(shí)要攪拌一起泡和表面成鹽是同義的;
改進(jìn)了鹽水的透明度;
隨著氯含量增至100PPm而使鹽形態(tài)發(fā)生變化，更準(zhǔn)確地說(shuō)嚴(yán)重的漏斗形生長(zhǎng)物或片狀漏斗形生長(zhǎng)物得以減弱-深的漏斗形生長(zhǎng)物變成薄片漏斗狀和雙重面心立方體(Plane-faced cubes);以及粘結(jié)晶體凝塊物被連生物較少的易分離的晶體所代替。
正如前面所述，在每一特定的情況下，在所述改進(jìn)的范圍內(nèi)向鹽水中加入所需要量的氯氣都必須經(jīng)過(guò)測(cè)定。其量取決于所存在的有機(jī)物量。通常其范圍是20～150PPm，更常用的是20～100ppm。
現(xiàn)在僅參照下列實(shí)例和附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
圖1表示添加氯至各種指定的起始游離氯濃度對(duì)鹽水粘度的影響。
圖2表示由未處理的鹽水在結(jié)晶池中的鹽晶體生長(zhǎng)物。
圖3表示在結(jié)晶池中由用75ppm氯處理過(guò)的鹽水晶體生長(zhǎng)物(a)漏斗形生長(zhǎng)物，(b)立方連生體。
圖4是由未氯化的鹽水制得的石鹽晶體形態(tài)的示意圖。
圖5是由氯化的鹽水制得的石鹽晶體形態(tài)的示意圖。
實(shí)例1(粘度)下面以圖1中的曲線(xiàn)說(shuō)明添加不同量的起始游離氯濃度從5到240ppm對(duì)鹽水粘度(%SWE)的影響。所示這些結(jié)果是由三個(gè)空氣脈動(dòng)作用的小型實(shí)驗(yàn)性結(jié)晶器中得到的，而且它們和早先的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的結(jié)果相一致。
實(shí)例2(晶體形態(tài)、起泡、表面成鹽)晶體形態(tài)方面的改進(jìn)最易參照?qǐng)D2和圖3得到說(shuō)明。這些圖說(shuō)明的晶體是從蒸發(fā)四周后的實(shí)驗(yàn)結(jié)晶器的底部收集到的。
圖2表示的是由未氯化鹽水的晶體生長(zhǎng)物(大小接近5mm)。夾帶石膏(針狀晶體)的片狀生長(zhǎng)物的兩個(gè)實(shí)例得到了說(shuō)明。鹽場(chǎng)生長(zhǎng)的鹽呈現(xiàn)外延階梯狀和漏斗狀生長(zhǎng)物的典型晶體是十分明顯的。從圖2a中可以看出大多數(shù)晶體具有內(nèi)部和外部的漏斗面，且難得顯示出立方體形生長(zhǎng)物。
圖3表示在75ppm濃度氯化處理的鹽水中晶體的生長(zhǎng)(大約尺寸為5mm)。雖然漏斗形晶體仍然存在(圖3a)，但它們與一般的不同，而且并不呈現(xiàn)出片狀漏斗形的生長(zhǎng)。這些晶體經(jīng)常是立方體的，而且?guī)缀醪缓瑑?nèi)表面(圖3b)。
從用50ppm的氯化處理的鹽水中，可以看到的晶體生長(zhǎng)物表面與階梯形表面相反是平坦的(尺寸大約為5mm)。雖然仍有一些階梯式生長(zhǎng)物存在，但各個(gè)晶體比由未處理的鹽水長(zhǎng)出的晶體要密實(shí)得多。
由經(jīng)100ppm氯化處理的鹽水中的晶體生長(zhǎng)物(平均尺寸大約為3mm)只在很小的程度上出現(xiàn)階梯、漏斗形生長(zhǎng)物。大多數(shù)晶體都沒(méi)有內(nèi)表面，而且十分透明。
比較由0和100ppm氯化處理鹽水的晶體生長(zhǎng)物可發(fā)現(xiàn)由未氯化處理鹽水長(zhǎng)出的晶體是帶有許多階梯面的非完全立方體，而由氯化處理的鹽水長(zhǎng)出的晶體生長(zhǎng)面幾乎是平坦的，兩者形成鮮明的對(duì)照。這兩種生長(zhǎng)物是各自鹽水的典型代表實(shí)例。
在50和100ppm氯化的鹽水實(shí)驗(yàn)結(jié)晶器中可以看到相當(dāng)堅(jiān)固的鹽層。而在0和25ppm結(jié)晶器中有的則是相當(dāng)疏松的鹽，以及分散的一些尺寸可達(dá)30mm的晶體凝塊物。在高濃度情況下氯化能產(chǎn)生堅(jiān)固甚至結(jié)殼的鹽，而且形成的2～3mm晶體易于分裂成獨(dú)立的碎片，相互連續(xù)的晶體凝塊物是不存在的。
氯化的鹽水比未氯化的鹽水起泡輕。
與50ppm氯化處理的槽相比，從不攪拌的槽中可以看出未處理鹽水不同的表面成鹽趨勢(shì)。不論在什么時(shí)候，在未處理的鹽水上總是飄浮著許多的表面鹽，經(jīng)常一大片一大片地復(fù)蓋在整個(gè)表面上。對(duì)比處理過(guò)的鹽水，很少有超過(guò)四分之一的表面被鹽復(fù)蓋。所產(chǎn)生的表面鹽相對(duì)量未進(jìn)行評(píng)價(jià)。
實(shí)例3取自澳大利亞西部Dampier的海水，其粘度為109%SWE。為便于比較在一鹽場(chǎng)結(jié)晶池中分成兩部分。鹽水是接近于飽和的，一部分未處理，另一部分則用氯氣處理而供給70ppm的起始游離氯。經(jīng)處理后這部分的粘度降低到100%SWE。
未處理部分在作為鹵水排放時(shí)其粘度增加到118%SWE。
結(jié)論在晶體形態(tài)中存在著由敞開(kāi)漏斗形結(jié)構(gòu)向立方體形轉(zhuǎn)變。從而提高了鹽的收獲能力，增加了體積密度，改善了洗滌性能以及洗滌后的干燥性能。
這兩種晶形由圖4和圖5所示出。圖4表示的是由未氯化的鹽水制得的石鹽晶形。這些晶體即可有帶階梯狀和如圖4a所示的片狀生長(zhǎng)物(漏斗形生長(zhǎng)物)、外延板狀生長(zhǎng)物(圖4b)的棱錐形，又可有由于增生及鹽水夾雜物(見(jiàn)圖4C所示)產(chǎn)生的片狀生長(zhǎng)物的極端形式。相反，圖5所示的由氯化處理的鹽水制得的石鹽晶體呈現(xiàn)出帶有平面和階梯面(圖5a)的立方體，或在結(jié)晶面中帶有階梯漏斗生長(zhǎng)物的立方體(圖5b)。
應(yīng)該清楚地理解到在一般情況下本發(fā)明并不局限于前面所述的具體細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種取自于海水的鹽水處理方法，所述的鹽水含有有機(jī)污染物，其特征在于在光的存在下向鹽水中加入次氯酸鹽(OCl-)或氯氣(Cl2)形式的氯。
2.一種取自于海水的鹽水生產(chǎn)質(zhì)量改進(jìn)的工業(yè)氯化鈉的方法，所述鹽水含有機(jī)污染物，其特征在于結(jié)晶前在光的存在下向鹽水中加入次氯酸鹽(ClO-)或氯氣(Cl2)形式的氯，接著收獲改進(jìn)的工業(yè)氯化鈉。
3.按照權(quán)利要求
1或2中所述的方法，其中氯的添加量起始游離氯為10～150ppm。
4.按照權(quán)利要求
3中所述的方法，其中氯的添加量起始游離氯為20～150ppm。
5.按照權(quán)利要求
3中所述的方法，其中氯的添加量起始游離氯為20～100ppm。
6.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求
中所述的方法，其中的光是直射或漫散的日光。
7.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求
中所述的方法，其中的光波長(zhǎng)為320～500nm。
8.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求
中所述的方法的產(chǎn)品。
9.產(chǎn)品和方法實(shí)質(zhì)上如上所述是根據(jù)實(shí)例和附圖加以限定的。
專(zhuān)利摘要
一種由含有機(jī)污染物的鹽水制取改進(jìn)質(zhì)量的工業(yè)氯化鈉的方法。其特征在于在光存在下面鹽水中加入次氯酸鹽(OCl
文檔編號(hào)C01D3/00GK87103876SQ87103876
公開(kāi)日1987年11月25日 申請(qǐng)日期1987年5月7日
發(fā)明者埃德加·M·伯納德 申請(qǐng)人:丹皮爾鹽業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan