專利名稱：用于制備具有高純度和高潔白度的曬制鹽的低成本工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本領(lǐng)域的一種用于制備改良質(zhì)量的曬制鹽的低成本工藝。尤其 特別的是，本工藝涉及用明礬處理濃縮鹽水的方法，以絮凝懸浮的雜質(zhì)，并將 所產(chǎn)生的經(jīng)過濾的鹽水用于曬制鹽的生產(chǎn)，該曬制鹽中大量減少了鈣和硫酸鹽 雜質(zhì)，并改良了潔白度。
本發(fā)明的
背景技術(shù)：
世界上鹽業(yè)產(chǎn)量已經(jīng)超過了 20億噸每年。所生產(chǎn)的鹽有約60%是用于工 業(yè)應(yīng)用，主要應(yīng)用于氯堿和蘇打灰工業(yè)。這些工業(yè)尤為需要高品質(zhì)的工業(yè)級鹽， 采用這樣的鹽可降低鹽水純化成本和污水的產(chǎn)生。另有40%的鹽是用于人們的 日常消費，雖未經(jīng)證實，但消費者對鹽的潔白度有較強的需求，鹽的潔白度也 會增強加碘鹽中加碘劑的穩(wěn)定性。
曬制鹽是采用海鹽水、地下鹽水和湖鹽水來制備的。從這些鹽水中所生產(chǎn) 的鹽總是包含諸如Ca2+、 Mg2+、 SOf-和重金屬等雜質(zhì)。而且，這樣的鹽的潔 白度總是比想要的程度低。因此，發(fā)明制造更純的曬制鹽且成本較低的方法是 非常重要的。
這里引用1999年9月13日D. Elliott在俄亥俄州1999年關(guān)于通向新千年 的技術(shù)的戴爾泰克(Eltech)氯/氯酸鹽研討會上所作的標題為"初級鹽水處理操 作(Primary Brine Treatment Operations )"的文獻，該文著重指出了在氯堿工業(yè) 生產(chǎn)中鹽純化的極端重要性和包括重金屬在內(nèi)的多種雜質(zhì)的有害效應(yīng)。
這里引用M. P. Bhatt等人的研究論文"共同鹽堆的雨水沖洗(i az'"『aWz'wg o/Cotwwow /Sa/f Heaps )'， ( Sa" i esearc/i /wc mW/7 /0 (""， /974, ), i亥文才艮 道了在太陽盤中曬制的海鹽，該鹽包含O.16-18% Ca, 0.3-0.4% Mg和0.70。/。 S04， 而經(jīng)雨水沖洗后，該鹽包含0.21% Ca, 0.06% Mg和0.60% S04。雖然雨水沖洗減少了 Mg雜質(zhì)，但Ca和S04雜質(zhì)在所收獲的鹽中仍未減少，即使通過反復(fù)地 沖洗。相反，還觀察到，Ca的濃度在雨水沖洗后還增加了 。
在論文"在美國萊斯利鹽業(yè)公司的帶狀礦巖和曬制鹽的沖洗(『as/u'"g o/
(796"p 4W"")， A. Woodhill報道了在曬制鹽中能通過機械沖洗來減少Ca、 Mg和S04雜質(zhì)。該方法的主要不足是會有15-20%的鹽的損失，且該方法需要 高的投資成本。而且，最大程度只能減少70%的Ca,其他內(nèi)在雜質(zhì)則很難去除。
在R. B. Bhatt等人的論文"通過連續(xù)流入系統(tǒng)制造曬制鹽(Mam//a"we 0/ 5War Sa/f FeWwg辦Wem ) ，， ( Sa/f i esearc/z /wi/組f乂仏7979,9 )
中，報道了能從海鹽水中通過連續(xù)流入的方法生產(chǎn)具有較低fa雜質(zhì)的曬制鹽， 其中的鹽是在兩階段中收獲的，例如在25.5 - 27° Be'之間和在27 - 29° Be'之間。 在第一階段收獲的鹽是有更高質(zhì)量的。雖然這是一個好工藝，但其缺點是鈣和 硫酸鹽雜質(zhì)的減少程度不能超過某個點，即使期望得到更高的雜質(zhì)減少水平。
A. U. Hamidani和J. R. Sanghavi在他們的標題為"從印度Kharaghoda地g 的土中鹽水中來源的鹽的質(zhì)量？文良(/mprave附ewf 《wa〃(y o/ sa/f /ram 6Wwe 0/《/jani(g7 oc a area, /"c/z'a ) " ( i esearc/j /wi/ws^y, Fo/. 37, AfarcA 7992, pp 的論文中解釋了 一種減少鹽中Ca含量的方法，通過加入Mg'S04或
者Na2S04來增加硫酸鹽含量，在飽和鹽水中建立一種同離子效應(yīng)。該方法的 缺點是雖然鹽中Ca含量減少了，但Mg和S04含量并未減少。而且，該方法 涉及成分改變，這些改變時數(shù)倍偏離于后勤學(xué)和節(jié)約成本的觀點。
H. M. Patel在他發(fā)表于/Voceec/z'wgs o/ /w^wa"owa/ Sympc^wm 0" S我
J; / . 575-5"的研究論文中揭示了能采用不同的NaCl和CaS04溶解速度 來減少鹽中的Ca和S04雜質(zhì)。該工藝的主要缺陷是它應(yīng)用了單元操作，如 溶解器和化學(xué)處理反應(yīng)器。該工藝也需要加入石灰和蘇打，用于去除Mg和Ca, 繼而過濾鹽水。
在J. R. Sanghavi等人的名稱為"曬制鹽工場中從海鹽水中制備含有低Ca 雜質(zhì)的氯4匕4內(nèi)(/Ve/ ara"o" o/5bc /t/m C7z/onWe Co" az'"/"g丄ow Co /wpwn'(y/rom Sea 5n'"eSo/ar Sa")，，的第191912號印度專利(通報于印度專利公報)中，它要求保護在濃度為50-150 ppm的濃縮鹽水中加入多聚糖添加劑如淀粉， 能減少鹽中鈣雜質(zhì)至Ca^含量低于0.05-0.1%。該工藝的缺點是它需要加入 淀粉的熱溶液，該溶液是麻煩的和昂貴的，且不得不重復(fù)多次加入該溶液，并 未能說明對于鹽中其他雜質(zhì)的處理效果。該工藝也沒有提供可觀察的效果的起 因的任何說明。
在S. Mishra等人的名稱為"一種用于從鹽水中通過海洋藻青菌去除Ca離子 的？文良方法(y4w /附proved/br ^ e i emova/ o/ Ca z'ows /h 附Ae 5n'we 6少 Man'"e C戸o6aCa )，，的美國專利(第6,812,011號,授權(quán)日為2004年11月 2曰)中，它要求保護通過特定種類的海洋藻青菌來掃除在鹽水中的Ca,能 從海鹽水/地下鹽水中生產(chǎn)Ca雜質(zhì)減少的普通鹽。該方法的缺點是雖然該方 法已經(jīng)在小型太陽盤中得以驗證，但它并不能容易地按比例放大來實施。
在R. N. Vohra等人的名稱為"一種用于從鹽水中以綜合方式重獲普通鹽和 海洋化合物的方法(爿 /Vocew /。r i ecover少 o/ Commow iSa/f awJ Man'"e C7iem/ca/s/ram 5n'we 7n&grafed A/awwer )，，的美國專利(專利號US 6,776,972, 授權(quán)日為2004年8月17日)中，它要求保護以一種綜合方式，通過低廉來 源的CaCl2強制脫去鹽水的硫酸鹽，例如索爾韋法(Solvay Process )得到的蒸 餾水，重獲高純度的普通鹽和海洋化合物，該方式優(yōu)于鹽的結(jié)晶法。該方法可 較好地適用于各種鹽水，并能大規(guī)模實施，但其主要缺點是在附近的大多數(shù) 制鹽工場中，缺乏這樣低廉的氯化鈣來源。該方法的另一個缺點是必須非常 小心地確保新鮮鹽水不會與脫硫酸鹽的鹽水在結(jié)晶器內(nèi)不經(jīng)意地混合，因為過 量的氯化鈣能在結(jié)晶器內(nèi)形成石膏，這將使鹽的質(zhì)量變差。
需要說明的是，上述的專利也提到，地下鹽水，例如在印度的古加拉特邦 得到的地下鹽水，總是生產(chǎn)出比從海鹽水中獲得的鹽的Ca濃度低得多的鹽， 有差不多0.30-0.40% Ca。
在Kenny Conor等人的名稱為"采用納米級過濾從海鹽水中提取氯化鈉 (五jc"ac"wg Soc !'wm C7 /onWe F;-o附Sea H^te/* t/sz'wg 7Vawo i^7&fl!0.ow )，，的英國專 利申請(申請?zhí)朑B 20020028351,申請日2002年12月5日，
公開日2004年 6月9日)中，它報道了將海鹽水預(yù)處理以使其適用于納米級過濾，該經(jīng)過納 米級過濾得海鹽水被送到熱的脫鹽車間，在該車間操作例如氯化鈉濃縮器和蒸餾水產(chǎn)生器。從濃縮溶液中結(jié)晶氯化鈉，該方法提供了適用于許多工業(yè)的高純 度氯化鈉。它要求保護這樣產(chǎn)生的鹽，免除了用于氯堿工業(yè)的許多初級和二 級鹽水處理需要。該納米級過濾方法對于4丐、鎂和硫酸根離子具有比Na或Cl 離子更高的阻截率。該方法的不足是它需要高額投資和附加的單元操作，這 對于在曬制鹽工場中普通鹽的標準生產(chǎn)而言是不經(jīng)濟的。而且，需要說明的是， NaCl在水中的溶解度是約35%,而在鹽水中的溶解度只有25%,這意味著可以 利用普通離子效應(yīng)來降低NaCl在鹽水中的溶解度，但如果通過納米級過濾方 法將二價離子完全去除的話，將會喪失這種可利用的優(yōu)勢，并且需要更多的時間來蒸發(fā)。在Albright和Wilson的名稱為"制備高純度氯化鈉的改良方法(/mproveJ A/eAod o/iVepan'wg So&i/m C7z/o"'Je 5n'wes o//f!'g/j尸wn7;v)"的英國專利申i貪 (申請?zhí)朑B 19540033194，申請日1954年11月16日，
公開日1956年12月 19日)中，它要求保護這樣的方法通過加入可溶于鹽水的濃縮范圍是50 - 100 ppm的多磷酸鹽，溶解被氯化鈣污染的固體氯化鈉，得到氯化鈣含量低的氯化 鈉鹽水。它還要求保護通過加入包括多磷酸鹽和水溶性堿土金屬化合物，例 如氯化4丐或者醋酸鹽或者氯化鋇，至1%水平，來溶解固體氯化鈉，使氯化鈣 總量進一步減低。該方法的不足是它較不適用于曬制鹽生產(chǎn)，而更適宜作為 經(jīng)溶解鹽而獲得的鹽水的后處理方法。在H. W. Fiedelman的名稱為"疏酸鈣含量減少為約5至500 ppm的氯化鈉 的結(jié)晶方法(OjAs^a〃/za"ow o/soc^w附c/ /oWc e o/re^cet/ ca/"'w附sw/y^e co"fe", !'"/ rese"ceo/a6ow" " Wow"00; / m)"的美國專利(專利號US 3891297，授 權(quán)日為1975年6月24日)中，它描述了一種用于制備立方晶型的氯化鈉的方 法，任選自以下兩個方法(1 ) 一種"流入和放出(feed and bleed )"程序，包 括將堿金屬磷酸鹽與鹽的水溶液混合，以增加硫酸鈣在鹽水中的超飽和度， 在蒸發(fā)溫度來蒸發(fā)該鹽水，減壓以導(dǎo)致純鹽的結(jié)晶，并從工作室放出鹽水同時 向該從工作室流入鹽水，這樣可將硫酸鉤保持在溶解狀態(tài)，并避免硫酸鈣與鹽 一起沉淀；或者(2)曝曬蒸發(fā)使鹽水濃縮到同一鹽點，也就是，鹽將從鹽水中 結(jié)晶的臨界點，在該點向鹽水中加入堿金屬多磷酸鹽，以增加硫酸鈣在鹽水中 的超飽和度，接著以傳統(tǒng)方法將鹽水進行鹽生產(chǎn)。該方法需要在非常高劑量水平加入昂貴的化學(xué)品。在Kamishima Hiroshi等人的國際專利申請(WO 2004069371，
公開日為 2004年8月19日)中，它要求保護這樣的方法通過使氯化鈉水溶液流過一 種裝有可選擇性吸附雜質(zhì)的吸附劑的柱，從氯化鈉水溶液中可產(chǎn)生雜質(zhì)減少的 氯化鈉結(jié)晶。該方法也提供了用于制備用于藻類培養(yǎng)的人工海鹽水的氯化鈉成 分，該成分減少了 Mg離子或Ca離子濃度。該方法的不足是它不能應(yīng)用于多 成分系統(tǒng)，如海鹽水或地下鹽水。該方法也不能提供關(guān)于在曬制鹽工場中直接 從海鹽水或地下鹽水生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鹽的任何啟示。在A. Lukes Jerome的名稱為"從高硫酸鹽沉淀中獲得高純度鹽(i/z'g/z pwn7); sa"/ra附/n'g/ SM/p/ a" sa/f cfepowA )，，的美國專利(專利號US 4072472，授4又曰 為1978年7月2日)中，它報道了這樣的方法地下鹽沉淀是挖出的溶液，所 產(chǎn)生的已被釣和硫酸鹽污染的鹽水，用蘇打灰來處理，以沉淀鈣化合物。在沉 淀后，在一系列曝曬池中蒸發(fā)該澄清的鹽水，以產(chǎn)生高等級的氯化鈉。該方法 不能經(jīng)濟地適用于從海鹽水或地下鹽水中進行大規(guī)模曬制鹽生產(chǎn)。而且，該方 法只能從鹽中去除鈞含量。眾所周知，在地表水、排污水、廢水、液體廢物和從其他各種來源的水中 的懸浮物質(zhì)，可通過沉降技術(shù)來去除。人們還知道，凝結(jié)劑，諸如離子鹽或者 鋁鹽，早已經(jīng)應(yīng)用于改良沉降技術(shù)。明礬(Al2 (S04)3.18H20)是一種非常廉價 的鋁A乾酸鹽來源，被廣泛用作上述用途的凝結(jié)劑(《.￡>e"&/ M. /.爿m. ra&r Assoc. ^pr. ; 7S7 - )。在明礬中的硫酸鹽是作為形成多核復(fù)合體的催化劑，這些多核復(fù)合體的聯(lián)接可形成固體晶格(A C. K，ew/e" W a/. /. Co〃wW /Wer/ace Scz'. 57， ； 〃5 (7976))。位于美國亞利桑那州Tempe的 M/s Tramfloc公司已經(jīng)基于合成絮凝劑開發(fā)出商業(yè)化的聚丙烯酰胺，用于純化 廢水和鹽水。在H. W. Dewittie等人的名稱為"高純度鹽的產(chǎn)生(尸rac wc"o" o/Z/z'gA尸w"(y ，，的美國專利(專利號US 3647396，授權(quán)日為1972年3月7日)中，它 聲稱已經(jīng)開發(fā)了用于高純度立方晶型的氯化鈉的再結(jié)晶方法，是在以凝聚劑和 沉淀劑對熱的氯化鈉飽和鹽水處理之前，通過多效應(yīng)蒸發(fā)，從包含硫酸鈣雜質(zhì) 的氯化鈉來源產(chǎn)生高純度鹽，導(dǎo)致不溶的硫酸鈣顆粒和其他懸浮固體凝聚并在氯化鈉再結(jié)晶之前被沉淀棄去，從而免去了傳統(tǒng)上需要過濾熱鹽水的工序。該 方法的主要不足是它包括的再結(jié)晶是昂貴的、費時的和需要強能量的。該方 法未提及可用于在曬制鹽工場中從海鹽水中生產(chǎn)純鹽。位于美國新澤西州Marchant Ville的AJK環(huán)境特種公司也已經(jīng)開發(fā)了 一種 商業(yè)化的絮凝劑，命名為Aquasorb，該絮凝劑是一種由硫酸聚丙烯酸鹽單體橫 向連接的多聚物。該公司宣稱，該產(chǎn)品非常適用于鹽水純化和去除Ca和Mg。 位于美國德克薩斯州的Qumi國際公司也宣稱生產(chǎn)出可用于類似用途的基于聚 丙烯酰胺的絮凝劑和沉降劑。這些絮凝劑都可用于減少鹽水中存留的Ca和Mg 雜質(zhì)，這樣處理后的鹽水可直接用于工業(yè)應(yīng)用，例如氯堿工業(yè)和蘇打灰工業(yè)。從現(xiàn)有技術(shù)中可知，在曬制鹽生產(chǎn)中獲得的鹽的純度，顯示為深受鹽水成 分的影響，雖然通過正確的鹽水處理方法，諸如在合適的密度小心地裝入和流 出結(jié)晶器，通過系列的流入來部分結(jié)晶，深度裝料等，能改善鹽的質(zhì)量。該現(xiàn) 有技術(shù)也顯示了通過上述手段在本領(lǐng)域獲得曬制鹽純度的局限性。現(xiàn)有技術(shù)還 進一步指出，已經(jīng)有報道可通過強制改變鹽水成分而改善鹽的質(zhì)量，諸如通過 納米級濾膜的過濾以阻截二價離子，加入多磷酸鹽以保持石膏在過飽和狀態(tài)， 以海洋藻青菌處理，以漿粉處理，加入可溶性無機鹽如氯化鈣、石危酸鎂或者矽L 酸釣以在鹽產(chǎn)生之前強制硫酸釣沉淀。還描述了幾種用于對鹽或鹽水的后純化 方法，包括機械清洗，再結(jié)晶，以絮凝劑處理，通過納米級過濾選擇性去除 二價離子，以及化學(xué)的純化方法，這些處理方法都被下游工業(yè)所普遍采用，而 不是在曬制鹽工業(yè)制造過程中被采用。盡管如前所述，已有報道采用明礬或者 其他絮凝輔助劑來用于所收獲的鹽的純化，但在現(xiàn)有技術(shù)中并未提到在曬制鹽 生產(chǎn)中直接利用明礬的任何應(yīng)用嘗試，因此在曝曬蒸發(fā)過程中，4吏鹽水澄清再 流入結(jié)晶器，從而得到更純的鹽結(jié)晶，也因此可從明礬處理的鹽水中產(chǎn)生鹽， 通過在曬制鹽工場中水或雨水對鹽堆的沖洗的低成本方法而進 一 步精煉，以獲 得某個純度的普通鹽，尤其是關(guān)于鈣和硫酸鹽雜質(zhì)水平的純度，但該方法至今 未見報道于任何曬制鹽生產(chǎn)中。在現(xiàn)有技術(shù)中，也沒有提及在曬制鹽生產(chǎn)過程 中，通過改善鹽水的澄清度，可帶來晶體形態(tài)學(xué)的任何改變，以及在鹽純度上 的丈爻應(yīng)。發(fā)明目的本發(fā)明的主要目的是闡明 一種改善鹽質(zhì)量的曬制鹽的制備方法，通過以明 礬對曬制鹽盤中的鹽水進行處理。本發(fā)明的另一個目的是凝聚懸浮雜質(zhì)，諸如在鹽水中的石膏和粘土，并改 善得到的鹽水的澄清度，采用一種NTU儀表來測量。本發(fā)明的另一個目的是使所述鹽的有形雜質(zhì)最小化，諸如之前沉降的石膏 和粘土雜質(zhì)。本發(fā)明的另一個目的是說明在明礬處理后，鹽水的pH和成分都沒有明 顯改變。本發(fā)明的另一個目的是說明從澄清鹽水獲得的曬制鹽顯示了凝聚降低的 趨勢，所形成的晶體在形狀上更為立方體，晶體也更大，歸因于雜質(zhì)成核位點 數(shù)量的減少。本發(fā)明的另 一個目的是說明曬制鹽的如此形態(tài)學(xué)改變在該鹽的純度上的有益效果。本發(fā)明的另 一 個目的是說明從澄清鹽水獲得的曬制鹽具有改善的潔白度。 本發(fā)明的另一個目的是說明當結(jié)合其他鹽生產(chǎn)的優(yōu)良實踐，諸如深度裝料、系列流入、以新鮮水或雨水進行鹽堆沖洗，這樣在曬制鹽領(lǐng)域所產(chǎn)生的鹽水的澄清度可大幅降低Ca和S04雜質(zhì)，之前未報道。本發(fā)明的另一個目的是說明在以明礬進行處理得到的鹽中，Al雜質(zhì)的增加不明顯。本發(fā)明的另一個目的是說明明礬處理可改善從多種鹽水中獲得的曬制鹽 的質(zhì)量，這些鹽水包括海鹽水、地下鹽水和湖鹽水。本發(fā)明的另一個目的是向近飽和的鹽水提供明礬處理，以達到(i)保持 鹽水體積在最空水平進行處理；(ii)使明礬的用量最小化；以及(iii)所澄清 后的鹽水的后污染最小化。本發(fā)明的另一個目的是提供以下明礬處理通過直接在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)加入明 礬溶液，或者通過在預(yù)結(jié)晶器的開口處放置內(nèi)裝有所需數(shù)量明礬的穿孔的包， 針對明礬溶于鹽水的零級動力學(xué)。本發(fā)明的另 一 個目的是利用鹽水在曬制盤內(nèi)的長的停留時間，以使明礬用量最小化，同時確保懸浮顆?？稍谠擕}水裝入結(jié)晶器之前在重力作用下能完全 沉淀。本發(fā)明的另一個目的是使鹽水在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)足夠長(24-48小時)停留時 間內(nèi)變得澄清，或者使鹽水在從濃縮器轉(zhuǎn)到預(yù)結(jié)晶器期間變得澄清，以致可確 保對于該澄清程序，不需要任何附加操作(無需加入明礬溶液或明礬包)，也不 需要任何附加時間。本發(fā)明的另 一個目的是說明鹽水可被重復(fù)裝入用于明礬處理的預(yù)結(jié)晶器， 每次可獲得具有類似NTU的澄清鹽水，使在該預(yù)結(jié)晶器內(nèi)可保持足夠死體積。本發(fā)明另外還可產(chǎn)生改善了質(zhì)量和潔白度的增值產(chǎn)品，例如低鈉鹽、碳酸 鉀和氫氧化鎂，它們是從明礬處理過的鹽水中獲得的鹽囟中得到的。在本說明書所附的附圖中，

圖1 (a)代表從明礬處理過的鹽水中獲得的鹽 晶體的光學(xué)顯微圖像，而圖1 (b)代表從未經(jīng)任何處理的鹽水中獲得的鹽晶體 的光學(xué)顯微圖像。發(fā)明內(nèi)容相應(yīng)地，本發(fā)明涉及一種用于制備曬制鹽的方法，所述工藝包括以下步驟(i) 使曝曬蒸發(fā)的鹽水結(jié)晶析出碳酸鹽和石膏以獲得濃縮的鹽水；(ii) 在上述濃縮鹽水中按劑量加入明礬；(iii) 在重力下沉淀懸浮物，繼而在預(yù)結(jié)晶器中使鹽水澄清；(iv) 使上述澄清的鹽水流入結(jié)晶器中，注意通過保持在預(yù)結(jié)晶器中的足 夠的死體積，不讓絮狀物進入該結(jié)晶器，同時也注意使該澄清鹽水被粘土或土 壤再污染的程度最小化，并連續(xù)地曝曬蒸發(fā)使鹽結(jié)晶析出；(v) 重復(fù)步驟(ii)至(iv)以在結(jié)晶器中建立鹽層；(vi) 將新鮮鹽水裝入結(jié)晶器并傾斜鹽層，從結(jié)晶器中排出鹽鹵；(vii) 通過已知方法收獲并堆積清洗鹽以獲得想得到的鹽，該鹽改良了質(zhì) 量和潔白度，利用鹽卣來生產(chǎn)改良質(zhì)量和潔白度的增值產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個實施例，所述曬制鹽的純度是=99.5% (按干重計算)。 在另一個實施例，所獲得的曬制鹽具有以下規(guī)格Ca = 0.03%, Mg < 0.06% 和804 = 0.15%，并具有以下成分Ca< 0.005%， Mg < 0.03%和S04 < 0.10%,該鹽是在經(jīng)過一個雨季的進一步天然雨水沖洗后獲得的。在另 一個實施例，從用于使鹽水澄清的明礬中來的Al不會污染所獲得的曬 制鹽至任何明顯程度，且再經(jīng)傳統(tǒng)純化工藝處理后所得鹽的Al含量是低于0.3 ppm的。在另一個實施例，所獲得的曬制鹽的潔白度是在82-88的范圍內(nèi)，采用MgO 作為潔白度指數(shù)的主要標準，其值為99。在實施例中，光學(xué)顯微證據(jù)顯示了所獲得的鹽晶體在形態(tài)學(xué)上可測量的變 化，其中，雜質(zhì)能以較低程度凝聚在界面，鹽晶體具有較大的晶體尺寸，相比 于未經(jīng)任何明礬處理的從濃縮鹽水中獲得的鹽晶體的形態(tài)學(xué)。在另一個實施例中，權(quán)利要求l的步驟(i)中所用的鹽水是天然鹽水，尤 其是海鹽水、地下鹽水或者湖鹽水。在另一個實施例中，權(quán)利要求1的步驟(i)中所用的濃縮鹽水是在曬制鹽 工場中獲得的，在淺盤中通過傳統(tǒng)曝曬蒸發(fā)方法獲得。在另一個實施例中，權(quán)利要求1的步驟(ii)中所用的濃縮鹽水具有在20-24。Be'(波美度)范圍內(nèi)的密度。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(ii)中，所述的濃縮鹽水是以 低廉的含鋁化學(xué)制品處理的，諸如含水硫酸鋁、含鐵明礬、不含鐵明礬、碳酸 鉀明礬和多氯化鋁，尤其是含水硫酸鋁(明礬)，用于得到最大限度的鹽水澄清 度。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(ii)中，給予濃縮鹽水的明礬 劑量是在10-75 ppm的濃度范圍，尤其是在30-40 ppm的濃度范圍。在另一個實施例中，在步驟(ii)中，給予濃縮鹽水的明礬劑量，是以明 礬溶液放在預(yù)結(jié)晶器中，或者是將裝有明礬的穿孔的包放在預(yù)結(jié)晶器的開口處。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(ii)中，所述明礬劑量是在周 圍環(huán)境下給予濃縮鹽水的。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(iii)中所述的懸浮物是在濃縮 鹽水的正常停留時間內(nèi)在預(yù)結(jié)晶器中在重力下與絮狀物一起沉淀的。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(iii)中，與懸浮雜質(zhì)與絮狀物 一起的完全沉淀，以及鹽水的澄清，是在12-96小時的時間段內(nèi)取得的，更典型的是24-48小時。在另一個實施例中，在步驟(iii)中，由于澄清作用，所述鹽水的混濁度 是從7-11 NTU降低至1 -4NTU的水平，典型的是降低至2.5 - 3.5NTU的水平。在另一個實施例中，在步驟(iii)中，所述澄清的鹽水在明礬處理后，不 會在成分或者pH值方面發(fā)生任何可測量的改變。 .在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(iv)中，所迷澄清鹽水是流入 結(jié)晶器的，在預(yù)結(jié)晶器中的殘留鹽水保持在2-2.5"(英寸)的高度，以消除將 絮狀物送入結(jié)晶器的可能性。 l在另一個實施例中，具有無污垢的通道，尤其是線性通道，用于將澄清鹽 水從預(yù)結(jié)晶器流入結(jié)晶器，以保證權(quán)利要求1的步驟(iv)中實現(xiàn)將澄清鹽水 被粘土狀物質(zhì)再污染的可能性最小化。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(v)中，所述澄脊鹽水流入結(jié)晶 器， 一次性達到13-15"的深度，或者重復(fù)多次地達到ll"的深度，如權(quán)利要求1 中的步驟所述的那樣，以建立3"厚度的鹽層。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(iv)中，所述澄清鹽水的曝曬 蒸發(fā)是直到27。Be'時才實行的，以產(chǎn)生最高純度的鹽。在另一個實施例中，所述的預(yù)結(jié)晶器是用于在步驟(ii)中以明礬反復(fù)地 對濃縮鹽水進行處理，不影響鹽水的澄清度。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(vi)中獲得的約27。Be'密度的 鹽卣是從結(jié)晶器中排出的。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(vi)中，用于傾斜鹽層的所述 流入結(jié)晶器的新鮮鹽水是約25 。Be'密度。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(iv)中，所述鹽水的澄清去除 了預(yù)結(jié)晶的石膏和粘土狀物質(zhì)再進入結(jié)晶器，因而使鹽被石膏和粘土的物理污 染最小化，以致顯著減少了所得曬制鹽中的Ca和S04的水平。在另 一 個實施例中，所述鹽水的改良澄清度使不純顆粒作為鹽晶體的晶核 形成位點的可能性最小化，因而減少了在所得曬制鹽中的內(nèi)在雜質(zhì)存在的可能 性。在另一個實施例中，在權(quán)利要求1的步驟(vii)中，所述在鹽收獲后從澄清鹽水中所荻得的鹽離，是應(yīng)用于生產(chǎn)基于產(chǎn)品的鹽鹵，例如低鈉鹽，改良了 質(zhì)量和潔白度的鉀和鎂的化學(xué)制品。本發(fā)明的詳述地下鹽水、海鹽水或湖鹽水，可作為示例，有23.5-24.5 。Be'密度，所用明 礬溶液劑量的理想濃度為30-40 ppm。明礬溶液是將經(jīng)計算的適量明礬溶解在 稀釋的海鹽水或地下鹽水或湖鹽水中制備而成的，其密度范圍是3.5-16 。Be'。 該明礬溶液制劑是便于將它噴灑在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)的鹽水上，或者將裝有明礬的帶 孔的包放置在預(yù)結(jié)晶器的開口處，將明礬連續(xù)溶入流動的鹽水中。所需明礬的 劑量是基于在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)的鹽水體積而計算的。該鹽水的體積是通過在曬制鹽 工場內(nèi)通常應(yīng)用的已知程序測得的。通過對地表水給予明礬處理而形成絮狀物"的機制，已經(jīng)由William D. Turner等人聲斤詳細4笛述(Co〃ozWy^rCors sw/y /少,.Co〃oz.c/ CAem/s^7,<formula>formula see original document page 17</formula>在通過凝結(jié)和沉淀特定的基本因子的 鹽水純化中，這些基本因子包括天然凝結(jié)劑、聚集的尺寸、表觀密度、反應(yīng) 完全程度等。這些因子是受到以下因素控制的凝集劑的數(shù)量、pH控制、電解 濃縮等。當將明礬加入水或鹽水中時，它以鋁離子(Al3+ )和硫酸根離子(S042-) 的形式進入溶液A12(S04)3 " 2A13+ + 3S042-由于水的弱離子化作用，在溶液中也存在H+和OH-離子 H20 " H+ + OH—因為氫氧化鋁是弱基團，會有形成未離子化的氫氧化物的趨勢 Al3+ + 3 OPT b Al(OH)3因為這個氮氧化物的溶解性是相當?shù)偷?，它會趨向以膠狀沉淀的形式從溶 液中析出Al(OH)3 " Al(OH)3 溶解態(tài) 固體因此，質(zhì)量作用定律會主導(dǎo)這些反應(yīng)，導(dǎo)致氬氧化物離子被去除，氫離子累積至一個臨界點，該處的氫氧化鋁不再沉淀。因此，pH的改變對于該沉淀有 重要的影響。因此，明礬的劑量是以這樣的方式調(diào)整的所得鹽水的pH值不 能超過最適宜的水平，當在5.5 - 7.0的pH范圍內(nèi)時，沉淀將不會是純氪氧化 物，這里將要重視天然膠狀沉淀的形成。Al(OH)3作為一種正溶膠，可由陰離 子所凝聚，也就是，被從明礬中釋放的硫酸根離子所凝聚。由于該流入的鹽水 已經(jīng)包含過量硫酸根離子，不缺乏陰離子，且明礬的劑量可限制在最小的需要 量。在該鹽水中懸浮的顆粒在膠態(tài)凝膠表面被吸附并形成絮狀物。該絮狀物， 作為一種膠態(tài)凝膠并具有大的表面，呈現(xiàn)出較大的吸附能力，它可用于去除懸 浮物質(zhì)、顏色、微量元素和有機物質(zhì)。使硫酸鋁更為有效的pH范圍是5.3 - 8.7。在15-23 。Be'的密度范圍內(nèi)，石膏從鹽盤中的鹽水中結(jié)晶析出，而該鹽水 接著轉(zhuǎn)入預(yù)結(jié)晶器。在23.5-24.5 。Be'時給予明礬處理，也就是，在石膏結(jié)晶后。 該明礬處理是這樣的將明礬溶液噴灑在進鹽水中，或者保持用于溶解程序的 零級動力學(xué)機制，讓流動的鹽水溶解固體明礬。該濃縮的鹽水達到25 。Be'時， 將鹽水裝入結(jié)晶器內(nèi)進行鹽結(jié)晶。在鹽結(jié)晶后，留下鹽閨，流出的鹽水的密度 約為27 。Be'。該鹽卣可進一步蒸發(fā)，以回收附加鹽，該鹽仍有29.0-29.5 。Be' 的密度，雖然本發(fā)明所述范例只適宜生產(chǎn)高達27 。Be'的鹽。排去鹽鹵后，25 。Be' 的新鮮鹽水將裝入結(jié)晶器內(nèi)，將鹽傾斜倒出并堆成小鹽堆。用新鮮水沖洗這些 鹽堆，所報告的關(guān)于鹽的純度數(shù)據(jù)是基于沖洗后的鹽的。之后將鹽轉(zhuǎn)入一個平 臺，堆成更大的鹽堆，讓其在雨季中進一步自身純化。某些經(jīng)雨水沖洗的鹽的 純度，也包括在實施例中。鹽卣可作進一步處理，用于回收其他海洋化合物， 這些化合物也得益于上述處理，具有改善的純度。本發(fā)明的主要創(chuàng)造性是(i) 認識到除了鹽水成分外，曬制鹽的純度還受到其他因素影響的，例 如在鹽水中的懸浮雜質(zhì)。(ii) 認識到鹽中的內(nèi)含雜質(zhì)是很難去除的，該曬制鹽應(yīng)該小心處理， 以避免內(nèi)含雜質(zhì)的產(chǎn)生。(iii) 認識到石膏可在鹽結(jié)晶之前，在較低密度時分離出來，但石膏不 會完全分離出來，膠狀石膏會留在鹽水中一起裝入結(jié)晶器，這會污染鹽，并會 有害地作為形成鹽結(jié)晶的晶核。(iv) 認識到鹽的潔白度很大程度上是受控于在鹽水中的懸浮粘土狀物 質(zhì)，該物質(zhì)也會相反地影響晶核形成過程。(v) 認識到對懸浮雜質(zhì)的細微劃分，例如在鹽水中的石膏和粘土，能通 過強制絮凝作用而使之最小化。(vi) 另一個創(chuàng)造性是認識到明礬是一種廉價的凝結(jié)劑，除了在現(xiàn)有技 術(shù)中已報道的其他應(yīng)用之外，它能有效地用于未凈化的水的純化和工業(yè)制鹽， 之后還舉例說明了明礬用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的。(vii) 另一創(chuàng)造性是通過之前未報道的鹽水純化方法，在本領(lǐng)域所獲得 具有相當?shù)退降?丐和硫酸鹽的曬制鹽。(viii) 另一創(chuàng)造性是認識到最好在某一密度時加入明礬，該密度剛低于 NaCl的飽和極限，用于實現(xiàn)多個目的，也就是，可用較低體積來處理，只需要 較低量的明礬，以及降低對污染的后凈化風(fēng)險。(ix) 另一創(chuàng)造性是認識到鹽水可在曬制盤中保留較長時間，因而將不 需要額外時間來用于明礬處理，以實現(xiàn)產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)鹽的目的。(x) 另一創(chuàng)造性是將裝有明礬的帶孔的包放置在預(yù)結(jié)晶器的開口處，使 得流動的鹽水可在溶解條件的零級動力學(xué)機制下自然地溶解明礬，因而進一步 簡化該處理方法。(xi) 另一創(chuàng)造性是使用于鹽水凈化的明礬需求最優(yōu)化，既考慮到鹽水 的混濁度和濃縮度，也考慮到鹽水在曬制鹽盤內(nèi)的滯留時間。(xii) 另一創(chuàng)造性是認識到所得的鹽卣可產(chǎn)生具有改善的質(zhì)量和潔白度 的基于鹽鹵的產(chǎn)品，而不需額外費用。下面將給出 一 些實施例來說明，但這些實施例并不應(yīng)作為對本發(fā)明的保護 范圍的限制。實施例1 。 .在本實施例中，濃縮海鹽水的密度為24。Be',并具有以下化學(xué)成分Ca2+ =0.54 g/L ( g = gram克)，Mg2+= 12.50 g/L, S042-= 17.4 g/L,以及Na+:96.1 g/L (NaCl為243 g/L);將該濃縮海鹽水倒入幾個2 L容量的玻璃燒杯內(nèi)，在每 個燒杯中的水體積為1 L。將明礬溶于稀釋為3.5 。Be'的海鹽水中制備10%明礬溶液，按劑量加入每個燒杯中，以致改變明礬濃度到10-75 ppm范圍。處理后 的鹽水靜置12 - 16小時，以便由于明礬加入后產(chǎn)生的絮狀物沉淀?？梢园l(fā)現(xiàn)， 4 0 ppm濃度的明礬已足以將在周圍環(huán)境下的懸浮顆粒沉淀下來，并產(chǎn)生具有高 澄清度的鹽水。實施例2在本實施例中，將采自Bhavnagar (印度古加拉特邦)的地下鹽水濃縮到 24 。Be'的密度，在該密度處鹽水的化學(xué)成分是Ca2+ = 0.90 g/L, Mg2+ = 13.5 g/L, S042- = 8 g/L， Na十=92.4 g/L ( NaCl為235 g/L )。它的混濁度是7.54 NTU。將 該鹽水倒入400 ftx 125 ft尺寸的曬制盤內(nèi)，鹽水深度為15英寸，按劑量加入 40 ppm的明礬溶液。放置24小時，使絮狀物形成。將該澄清的鹽水(25-25.2 。Be') 裝入32 ftx29ft尺寸的鹽結(jié)晶器，直到鹽水深度為13英寸，呈現(xiàn)綠色的色調(diào)， 這是因為散射效應(yīng)造成的，而不是鹽水的實際顏色。在開放鹽場內(nèi)對該鹽水進 行曝曬蒸發(fā)，在24小時后可發(fā)現(xiàn)鹽水樣品的混濁度為3.0NTU。在7"(英寸) 的深度蒸發(fā)后，補裝鹽水至ll"深度，再將鹽水蒸發(fā)到7"深度，再補裝鹽水到 11"深度?？偭魅臌}水體積為約42 m氣一旦鹽水在最后裝料時達到26.8-27.0 。Be' 的密度，將放出鹽鹵，并將新鮮的25 。Be'澄清鹽水裝入結(jié)晶器內(nèi)，使鹽傾斜。 收獲該傾斜的鹽，并倒成兩個小鹽堆。用20 % (w/v)新鮮水沖洗這兩個鹽堆， 產(chǎn)生約5MT的沖洗鹽，該鹽具有純度>99.5 %的NaCl (按干重計算)。所含雜 質(zhì)如下Ca = 0.025 %, Mg = 0.06 %和S04 = 0.07 %?？砂l(fā)現(xiàn)，該鹽的潔白度 指數(shù)為87 (采用MgO作為潔白度指數(shù)的主要標準，其值為99)。實施例3在本實施例中，地下鹽水的密度為24。Be'，具有與實施例2中鹽水類似的 化學(xué)成分分析。將該鹽水在400 ftx 125 ft尺寸的預(yù)結(jié)晶器內(nèi)被濃縮到25 。Be', 而不給予明礬處理。該鹽水的混濁度為8.5NTU。將鹽水裝入49 ftx42 ft尺寸 的結(jié)晶器，直到鹽水深度為13",在24小時后取鹽水樣品來檢測，其混濁度為 5.0 NTU。從遠方看，該鹽水在色調(diào)上顯示出暗淡的黃褐色。當將鹽水蒸發(fā)到 深度為7"時，補裝鹽水至深度為13",再將鹽水蒸發(fā)到深度為6"，再次補裝鹽水至深度為13"?？偭魅氲柠}水體積為約134 m3。 一旦該鹽水在最后裝料后達 到約27.0。Be'的密度時，將放出鹽閨，并將新鮮的25 。Be'澄清鹽水裝入結(jié)晶器 內(nèi)，使鹽傾斜。收獲該傾斜的鹽，并倒成兩個小鹽堆。用20 % (w/v)新鮮水沖 洗這兩個鹽堆，產(chǎn)生約13MT的沖洗鹽，該鹽具有純度> 98.5 %的NaCl (按干 重計算)。所含雜質(zhì)如下Ca = 0.09%， Mg = 0.09 %和S04 = 0.25 %。可發(fā)現(xiàn)， 該鹽的潔白度指數(shù)為78 (采用MgO作為潔白度指數(shù)的主要標準，其值為99)?？梢詮膶嵤├?和3中看到，在鹽水裝入結(jié)晶器用于曬制鹽生產(chǎn)之前，以 明礬處理鹽水，可產(chǎn)生改善了潔白度和純度的鹽。實施例4在本實施例中，地下鹽水的密度為24 。Be',混濁度為8NTU。將該鹽水轉(zhuǎn) 入濃縮盤中。將56Kg明礬裝入一個帶孔的包中，將該包放置于400 ftx 125 ft 尺寸的預(yù)結(jié)晶器開口處，鹽水從濃縮器流入預(yù)結(jié)晶器，直至鹽水深度為12", 在這個過程中將明礬溶解，以致獲得在鹽水中平均濃度為40ppm的明礬溶液。 放置24 - 48小時，形成絮狀物，并使絮狀物在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)沉淀，這時鹽水的 密度達到25。Be'。經(jīng)測量，在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)該澄清鹽水的混濁度為2.9NTU。將 該密度為25 。Be'的鹽水裝入結(jié)晶器內(nèi)，保留死體積的澄清鹽水與絮狀物一起在 預(yù)結(jié)晶器內(nèi)，鹽水深度為2"。再次向預(yù)結(jié)晶器內(nèi)裝入密度為24。Be'、混濁度為 8NTU的地下鹽水，直至鹽水深度達到12",包括原來留在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)死體積 的鹽水。該流入預(yù)結(jié)晶器內(nèi)的新鮮鹽水以類似的方式進行處理，保持有47 Kg 明礬在帶孔的包中，以保持明礬在鹽水中平均濃度為40 ppm。經(jīng)測量，澄清鹽 水的混濁度為3NTU。以同樣方式在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)進行五次成功的裝料和處理， 在所有示例中，所得澄清鹽水的混濁度經(jīng)測量平均為2.9-3.2 NTU，正如第一次 裝料時所觀測到的數(shù)據(jù)。在多次成功裝料過程中形成的絮狀物保留在預(yù)結(jié)晶器 內(nèi)的2英寸深度的死體積鹽水中，該絮狀物不送入結(jié)晶器。實施例5在本實施例中，采用來自由坎貝灣(Gulf of Cambay )流入Bhavnagar地區(qū)(印度古加拉特邦)港灣中的海鹽水來進行試驗。鹽水的密度為24。Be'，含有 以下化學(xué)成分Ca2+ = 0.54 g/L( g = gram克)，Mg2+ = 12.5 g/L, S042-= 17.4 g/L， 以及Na+ = 92.4 g/L ( NaCl為235 g/L )。將該鹽水裝入400 ft x 125 ft尺寸的預(yù) 結(jié)晶器內(nèi)，給予濃度為40 ppm的明礬溶液進行處理。經(jīng)明礬處理的鹽水靜置 在盤中24小時，使形成的絮狀物在重力下充分沉淀。浮在表面的鹽水的密度為 25。Be',將該鹽水倒入400 ftx 125 ft尺寸的結(jié)晶器內(nèi)，直至鹽水深度為13"。 該結(jié)晶器僅裝料一次，不像上面的實施例2和3那樣。明礬處理前的在預(yù)結(jié)晶 器內(nèi)的鹽水的混濁度經(jīng)測量為5.42NTU,而在明礬處理后，在結(jié)晶器內(nèi)的鹽水 的混濁度經(jīng)測量為3.1 NTU。正如實施例2中的示例，鹽水呈現(xiàn)綠色的色調(diào)(散 射效應(yīng))，雖然倒入1升燒杯中的鹽水是完全無色和透明的。將鹽水持續(xù)蒸發(fā)至 其密度為27。Be',然后收獲在盤中的結(jié)晶鹽，堆成鹽堆，以20。/。(w/v)新鮮水 沖洗。經(jīng)分析，該堆沖洗鹽的成分平均為Ca = 0.023 %， Mg = 0.06%,以及 SO4 = 0.06%按重量比，含有純度〉99.6。/。NaCl (按千重計算)。從700 m3過濾 后的海鹽水中蒸發(fā)而共生產(chǎn)了 120 MT鹽。該堆從海鹽水中經(jīng)明礬處理并沖洗 后的鹽的潔白度指數(shù)經(jīng)測量為82 (采用MgO作為潔白度指數(shù)的主要標準，其 值為99)。將同樣的鹽放置成約IOO噸的一個大鹽堆，并暴露在雨季中。該經(jīng) 雨水沖洗后的鹽具有以下成分Ca = 0.004 %, Mg = 0.03%，以及804 = 0.01%。實施例6在本實施例中，海鹽水的密度為24。Be'，具有與實施例5中鹽水類似的化 學(xué)成分分析。將該鹽水在250 ft x 125 ft尺寸的預(yù)結(jié)晶器內(nèi)濃縮至25 。Be',而 不給予任何明礬處理。將密度為25 。Be'的鹽水裝入20 ft x 20 ft尺寸的結(jié)晶器 內(nèi)，直到鹽水深度達到13"，正如實施例5所述的一樣?？梢园l(fā)現(xiàn)，在結(jié)晶器 內(nèi)的鹽水的混濁度為4.4NTU。再連續(xù)蒸發(fā)至鹽水密度為27 °Be'，所生產(chǎn)的共 1 MT鹽所含的化學(xué)成分為Ca = 0.13%, Mg = 0.09%>以及804 = 0.34 %按 重量比，含有純度〉98.5。/。NaCl (按干重計算)?？砂l(fā)現(xiàn)，該鹽的潔白度指數(shù)為 77。實施例7在本實施例中，采用海鹽水來進行鹽的生產(chǎn)，在Mithapur地區(qū)(印度古加 拉特邦)的大型商業(yè)化鹽業(yè)工場中進行試驗。裝在包內(nèi)的商品化級別的明礬的 總重量達到280 kg,將該明礬包放置在鹽水管道的開口處，7500 1113的密度為 24 。Be'的濃縮海鹽水，該海鹽水具有以下化學(xué)成分Ca2+= 0.54 g/L ( g = gram 克)，Mg2+ = 11.50 g/L, S042. = 17.4 g/L,以及Na+ = 96.1 g/L( NaCl為243 g/L), 讓該海鹽水從濃縮器流入所述鹽水管道，歷時24小時。流動的鹽水會溶解明礬， 在鹽水中明礬的平均濃度為30-40 ppm。該鹽水的pH值在處理前和處理后分別 為7.15和7.12,而該鹽水的清晰可見長度從處理前的約7.5'，增加到處理后的 9.5，，。從上述海鹽水生產(chǎn)得到的鹽具有以下成分Ca = 0.03%， Mg = 0.04%, 以及304 = 0.15%按重量比，含有純度〉99.6。/。NaCl (按干重計算)。該鹽的潔 白度指數(shù)經(jīng)測量為89。從未用明礬處理的鹽水所獲得的鹽則有以下成分Ca = 0.06%, Mg = 0.09%， SO4 = 0.38;潔白度指數(shù)=86-87。實施例8在本實施例中，采用來自印度拉賈斯坦邦Nawa-Sambhar地區(qū)的地下鹽水/ 湖鹽水來進行試驗。該鹽水的密度為13 。Be'，具有以下成分124.3 g/L NaCl 和10.3 g/LS042\將該鹽水濃縮至密度為23.5 °Be'。將一部分濃縮鹽水直接流 入結(jié)晶器內(nèi)，而另一部分鹽水則在預(yù)結(jié)晶器內(nèi)以40 ppm明礬溶液進行處理， 由此形成絮狀物，讓絮狀物沉淀。接著，將澄清的鹽水裝入結(jié)晶器內(nèi)。從未經(jīng) 處理的鹽水中得到的三批鹽樣品檢測其NaCl含量，分別為97.9%、 98.8%和 98.2%;而從處理后澄清的鹽水中得到的三批鹽樣品檢測其NaCl含量，分別為 99.5%、 98.9%和99.2%。也就是，可以發(fā)現(xiàn)，鹽的平均純度從98.3%提高到99.2%。 也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)明礬處理鹽水后，所得鹽的平均硫酸鹽含量從0.7%降低到0.07%， 而硫酸鹽是Nawa-Sambhar鹽的主要雜質(zhì)。實施例9從Bhavnagar地區(qū)的地下鹽水而獲得的鹽樣品，在光學(xué)顯微鏡下進行檢驗。 可觀察到，在未處理過的鹽水中，小晶體大多傾向于凝聚成團，而從明礬處理 過的鹽水中獲得的鹽則顯示，有更大的初級晶體尺寸，而較不傾向于凝聚成團。后者的晶體表面也顯得更加光滑。 本發(fā)明的主要優(yōu)點是海鹽水、地下鹽水和湖鹽水都可通過本發(fā)明所述方法進行制鹽升級，獲得 質(zhì)量改善的曬制鹽，直接用于本領(lǐng)域的曬制鹽生產(chǎn)。所得鹽大為降低了鈣和硫酸鹽等雜質(zhì)的含量，由于石膏產(chǎn)品的低溶性，這 些雜質(zhì)是很難從鹽中去除的。本方法是低成本的，因為它采用了低廉的明礬在較低劑量水平來使鹽水澄 清，這樣改變了鹽晶體生成的工藝，并使鹽中的雜質(zhì)夾帶最小化。通過上述方法生產(chǎn)的鹽也展現(xiàn)了改善的潔白度。本方法是簡單的，甚至能被非熟練的制鹽者所采用。由于按劑量加入了明礬，絮狀物形成，并在重力下沉淀，這樣，本方法可 在周邊環(huán)境中應(yīng)用，在濃縮鹽水在儲存地或預(yù)結(jié)晶器內(nèi)的正常滯留期內(nèi)進行處 理，然后再裝入結(jié)晶器?？蓪⒀b有明礬的帶孔的包》文置在預(yù)結(jié)晶器的開口處，使得明礬處理方法更 為簡化，依照近零級溶解動力學(xué)機制來保持在鹽水中的明礬濃度的均一 。本發(fā)明所述的方法能應(yīng)用于任何曬制鹽工場，不管該工場的規(guī)模大小和位 置，只要存在可利用的明礬即可。表l:生產(chǎn)1500噸高級質(zhì)量鹽的預(yù)算的額外費用，作為在實施例6中的每 個數(shù)據(jù)所需鹽水體積7500 m3所需明礬量280 kg用于明礬處理的材料費用(盧比)Rs 1200其他處理費用(如有的話)(盧比)Rs 300總預(yù)算費用(印度盧比)Rs 1500(=2_3美分每噸鹽)
權(quán)利要求
1、一種用于制備曬制鹽的工藝，所述工藝包括以下步驟(i)將鹽水曝曬蒸發(fā)，結(jié)晶析出碳酸鹽和石膏，以獲得濃縮的鹽水；(ii)在上述濃縮鹽水中按劑量加入明礬；(iii)在重力下沉淀懸浮物，繼而在預(yù)結(jié)晶器中使鹽水澄清；(iv)使上述澄清的鹽水流入結(jié)晶器中，注意通過保持在預(yù)結(jié)晶器中的足夠的死體積，不讓絮狀物進入該結(jié)晶器，同時也注意使該澄清鹽水被粘土或土壤再污染的程度最小化，并連續(xù)地曝曬蒸發(fā)使鹽結(jié)晶析出；(v)重復(fù)步驟(ii)至(iv)以在結(jié)晶器中建立鹽層；(vi)將新鮮鹽水裝入結(jié)晶器并傾斜鹽層，從結(jié)晶器中排出鹽鹵；(vii)通過已知方法收獲并堆積清洗鹽以獲得想得到的鹽，該鹽改良了質(zhì)量和潔白度，利用鹽鹵來生產(chǎn)改良質(zhì)量和潔白度的增值產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述曬制鹽的純度是大于 99.5% (按干重計算)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1至2所述的工藝，其特征在于，權(quán)利要求1的所獲得的 曬制鹽經(jīng)步驟(ix)即在經(jīng)過一個雨季的進一步天然雨水沖洗后獲得的鹽具有 以下規(guī)格Ca = 0.03%, Mg < 0.06%和S04 = 0.15%,并具有以下成分Ca < 0.005%, Mg < 0.03%和S04 < 0.10%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的工藝，其特征在于從用于使鹽水澄清的明 礬中來的Al不會污染所獲得的曬制鹽至任何明顯程免且再經(jīng)傳統(tǒng)純化工藝處理后所得鹽的Al含量是低于0.3 ppm的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的工藝，其特征在于所獲得的曬制鹽的潔白 度是在82-88的范圍內(nèi)，采用MgO作為潔白度指數(shù)的主要標準，其值為99。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的工藝，其特征在于光學(xué)顯微證據(jù)顯示了所 獲得的鹽晶體在形態(tài)學(xué)上可測量的變化，其中，雜質(zhì)能以較低程度凝聚在界面， 鹽晶體具有較大的晶體尺寸，相比于未經(jīng)任何明礬處理的從濃縮鹽水中獲得的 鹽晶體的形態(tài)學(xué)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的工藝，其特征在于權(quán)利要求1的步驟(U 中所用的鹽水是天然鹽水，尤其是海鹽水、地下鹽水或者湖鹽水。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的工藝，其特征在于權(quán)利要求1的步驟(i) 中所用的濃縮鹽水是在曬制鹽工場中獲得的，在淺盤中通過傳統(tǒng)曝曬蒸發(fā)方法 獲得。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的工藝，其特征在于權(quán)利要求1的步驟(ii) 中所用的濃縮鹽水具有在20-24 。Be'(波美度)范圍內(nèi)的密度。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (ii)中，所述的濃縮鹽水是以低廉的含鋁化學(xué)制品處理的，諸如含水硫酸鋁、含鐵明礬、不含鐵明礬、碳酸鉀明礬和多氯化鋁，尤其是含水硫酸鋁(明礬)， 用于得到最大限度的鹽水澄清度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至IO所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (ii)中，給予濃縮鹽水的明礬制劑是在10-75 ppm的濃度范圍，更好的是在30-40 ppm的濃度范圍。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至11所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (ii)中，給予濃縮鹽水的明礬制劑，是以明礬溶液放在預(yù)結(jié)晶器中，或者是將裝有明礬的穿孔的包放在預(yù)結(jié)晶器的開口處。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟(ii) 中，所述明礬劑量是在周圍環(huán)境下給予濃縮鹽水的。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1至13所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟(iii) 中所述的懸浮物是在濃縮鹽水的正常停留時間內(nèi)在預(yù)結(jié)晶器中在重力下 與絮狀物一起沉淀的。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1至14所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (iii)中，與懸浮雜質(zhì)與絮狀物一起的完全沉淀，以及鹽水的澄清，是在12^6小時的時間段內(nèi)取得的，更典型的是24-48小時。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (iii)中，由于澄清作用，所述鹽水的混濁度是從7-11 NTU降低至1 - 4 NTU的水平，典型的是降低至2.5 - 3.5 NTU的水平。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1至16所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟(iii) 中，所述澄清的鹽水在明礬處理后，不會在成分或者pH值方面發(fā)生任 /f可可測量的改變。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1至17所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟(iv) 中，所述澄清鹽水是流入結(jié)晶器的，在預(yù)結(jié)晶器中的殘留鹽水保持在2-2.5" (英寸)的高度，以消除將絮狀物送入結(jié)晶器的可能性。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1至18所述的工藝，其特征在于具有無污垢的通道， 尤其是線性通道，用于將澄清鹽水從預(yù)結(jié)晶器流入結(jié)晶器，以保證權(quán)利要求1 的步驟(iv)中實現(xiàn)將澄清鹽水被粘土狀物質(zhì)再污染的可能性最小化。
20、 根據(jù)權(quán)利要求1至20所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟(v) 中，所述澄清鹽水流入結(jié)晶器， 一次性達到13-15"的深度，或者重復(fù)多 次地達到ll"的深度，如權(quán)利要求1中的步驟所述的那樣，以建立3"厚度的鹽 層。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1至21所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (iv)中，所述澄清鹽水的曝曬蒸發(fā)是直到密度為27 。Be'時才實行的，以產(chǎn)生最高純度的鹽。
22、 根據(jù)權(quán)利要求1至22所述的工藝，其特征在于所述的預(yù)結(jié)晶器是用 于在權(quán)利要求1的步驟(ii)中以明礬反復(fù)地對濃縮鹽水進行處理，不影響鹽 水的澄清度。
23、 根據(jù)權(quán)利要求1至23所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (vi)中獲得的約27 。Be'密度的鹽卣是從結(jié)晶器中排出的。
24、 根據(jù)權(quán)利要求1至24所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (vi)中，用于傾斜鹽層的所述流入結(jié)晶器的新鮮鹽水是約250 Be'密度。
25、 根據(jù)權(quán)利要求1至25所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (iv)中所述鹽水的澄清，避免使預(yù)結(jié)晶過程的石膏和粘土狀物質(zhì)再進入結(jié)晶器，因而使鹽被石膏和粘土的物理污染最小化，以致顯著減少了所得曬制鹽中 的Ca和S04的水平。
26、 根據(jù)權(quán)利要求1至26所述的工藝，其特征在于所述鹽水的改良澄清 度使不純顆粒作為鹽晶體的晶核形成位點的可能性最小化，因而減少了在所得 曬制鹽中的內(nèi)在雜質(zhì)存在的可能性。
27、 根據(jù)權(quán)利要求1至30所述的工藝，其特征在于在權(quán)利要求1的步驟 (.vii)中，所述在鹽收獲后從澄清鹽水中所獲得的鹽卣，是可應(yīng)用于生產(chǎn)基礎(chǔ)產(chǎn)品的鹽卣，這些產(chǎn)品例如低鈉鹽、改良了質(zhì)量和潔白度的鉀和鎂的化學(xué)制品。
全文摘要
本發(fā)明所述工藝涉及在鹽純度和潔白度的改進，在裝入用于曬制鹽生產(chǎn)的結(jié)晶器之前對含明礬的鹽水的突破性處理。所實現(xiàn)的這些改進，部分原因是由于消除了懸浮的雜質(zhì)，如在鹽水中的石膏和粘土狀的物質(zhì)，不隨同在結(jié)晶器內(nèi)的鹽水一起運送，并將澄清鹽水最終制成鹽；這些改進，另一部分原因是由于改進的結(jié)晶尺寸和結(jié)晶形態(tài)學(xué)縮小了鹽中包含的雜質(zhì)。堆積的鹽的雨水沖洗會導(dǎo)致鹽中鈣和硫酸鹽雜質(zhì)水平的大幅減少，而至今未在現(xiàn)有曬制鹽生產(chǎn)中獲得這樣的效果。本發(fā)明所述的明礬處理工藝不需要額外的時間或者基礎(chǔ)設(shè)施，該處理工藝的費用低于3美分每噸鹽。該工藝能被應(yīng)用于任何曬制鹽工場。
文檔編號C02F1/14GK101272837SQ200580051704
公開日2008年9月24日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者亞伯杜漢密得·尤斯曼拜·漢密丹尼, 因卓吉特·孟寇佩亞, 普什皮投·庫馬·勾斯, 普托爾·繆漢達斯·威達克, 溫卡塔·羅摩·克利須那·薩爾馬·蘇沙拉, 瑞胡·賈斯彎揣·桑格哈維 申請人:科學(xué)與工業(yè)研究委員會