專利名稱: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。這一問題是世界范圍內(nèi)一些鹽場一再出現(xiàn)的操作問題。究其原因，則歸結(jié)于天然鹽湖及為貯藏海洋或其它來源地的天然鹽水的人工池中藻類的大量繁殖。各種各樣的藻類，主要是綠藻和蘭-綠藻都與此問題有牽連。例如生長在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。在藻類生長高峰期間，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)過程減慢了。
過量多糖的存在導(dǎo)致了(a)、由于所謂的“漏斗形生長物”使夾帶的硫酸鈣增加，從而使鹽的質(zhì)量變次;
(b)、滯留過量的鹽水;
(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)于晶體生長的機(jī)理以及雜質(zhì)對晶體形態(tài)的影響，尤其是漏斗形生長的機(jī)理是人們還沒有完全弄明白的問題。但是可以確信的是在鹽的生長過程中，多糖分子是被吸附于特殊的晶面生長點(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)先生長在立方體的棱和角上，即分別為(110)、(111)晶面。
由藻類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，還沒有找到切實(shí)可行的解決方法來有效地除去多糖。不管是全部還是部分，一般人們所做的是耗時于重建已損壞的鹽場，例如排水/沖洗，然后重新注滿鹽水。
過去曾有人建議通過使鹽湖氯化來殺死藻類，這樣即使使用生長著茂盛藻類的鹽湖水來生產(chǎn)鹽，也無須進(jìn)行脫色和脫嗅。Seshadri和Buch發(fā)現(xiàn)對Sambhar鹽湖水或鹵水氯化到每升含有效氯0.5克(即500ppm)時，就能有效地漂白消滅藻類，并且還能防止藻類的進(jìn)一步生長。次氯酸鈉、氯氣或漂白粉都可以使用，然后通過過濾或凝聚如用粘土將藻類除去。他們沒有提及此法對晶體質(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)行氯化處理來消滅委內(nèi)瑞拉Araya鹽場鹽池中生長的藻類。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是由于藻類污染產(chǎn)生的。但對于該情況下的氯化作用是否能防止異常晶體的形成沒有說明(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)長的時間而且也不實(shí)際。本發(fā)明的目的正是在于提供一個解決這些問題的方案。
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，而蘭光到低波長的紫外線光則更有效。最好的波長是在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;
降低起泡趨勢在于氯含量增加時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)確地說嚴(yán)重的漏斗形生長物或片狀漏斗形生長物得以減弱-深的漏斗形生長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)過測定。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)例和附圖來對本發(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物。
圖3表示在結(jié)晶池中由用75ppm氯處理過的鹽水晶體生長物(a)漏斗形生長物，(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中的曲線說明添加不同量的起始游離氯濃度從5到240ppm對鹽水粘度(%SWE)的影響。所示這些結(jié)果是由三個空氣脈動作用的小型實(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)最易參照圖2和圖3得到說明。這些圖說明的晶體是從蒸發(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物(大小接近5mm)。夾帶石膏(針狀晶體)的片狀生長物的兩個實(shí)例得到了說明。鹽場生長的鹽呈現(xiàn)外延階梯狀和漏斗狀生長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物。
圖3表示在75ppm濃度氯化處理的鹽水中晶體的生長(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。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物存在，但各個晶體比由未處理的鹽水長出的晶體要密實(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、漏斗形生長物。大多數(shù)晶體都沒有內(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物可發(fā)現(xiàn)由未氯化處理鹽水長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出的晶體生長面幾乎是平坦的，兩者形成鮮明的對照。這兩種生長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。不論在什么時候，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)蓋在整個表面上。對比處理過的鹽水，很少有超過四分之一的表面被鹽復(fù)蓋。所產(chǎn)生的表面鹽相對量未進(jìn)行評價。
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其粘度增加到118%SWE。
結(jié)論在晶體形態(tài)中存在著由敞開漏斗形結(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所示的片狀生長物(漏斗形生長物)、外延板狀生長物(圖4b)的棱錐形，又可有由于增生及鹽水夾雜物(見圖4C所示)產(chǎn)生的片狀生長物的極端形式。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.按照上述任一項權(quán)利要求
中所述的方法，其中的光波長為320～500nm。
8.按照上述任一項權(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C01D3/00GK87103876SQ87103876
公開日1987年11月25日 申請日期1987年5月7日
發(fā)明者埃德加·M·伯納德 申請人:丹皮爾鹽業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan