王绪前

(连云港工投集团 日晒制盐有限公司，江苏 连云港 222227)

1 前言

连云港工投集团日晒制盐有限公司(以下简称“公司”)以淮阴地区地下矿卤为原料，采用上卡下撤分段结晶工艺滩晒工业盐，产品质量为优、一级。结合气象、卤水、生产设备、操作方法等，力求矿卤资源、塑苫结晶池利用率，及经济效益最大化，探讨结晶卤水深度对优级工业盐生产的影响，以利优化工艺，进一步提高优级工业盐产出率。

2 太阳辐射能使卤水蒸发浓缩析盐原理

太阳能以辐射光线的形式通过大气层，照射到盐田卤水表面，小部分被反射回空气，大部分折射进入水体，被吸收一部分；透过水体到达池底，又被池底吸收一部分；反射回水体，又被卤水吸收一部分。水体由于吸收了大量的太阳辐射能，温度升高，卤水饱和蒸气压随之升高，蒸发过程得以进行。

3 卤水深度对产量、质量影响

3.1 增加卤水深度的有利影响

(1)阳光入射、反射，通过卤水的光路长，吸收热量多；散热慢，卤水日平均液温高，昼夜温差小，热能和外界热交换少，利于蒸发；在相同风力的作用下，波浪大，相比之下蒸发面积大，卤水流动也快，有利于水分子逸出水面。卤水越深，则对太阳能吸收的效率越高，但随卤水深度增加，卤水蒸发量增大的幅度变小，原盐产量增大的幅度也减小。

(2)水体热容量大，卤温、过饱和度、蒸发速度变化幅度小，有效克服一些结晶过程中的结晶速度忽快忽慢、时而结晶时而停止结晶等不稳定不均衡现象；卤水体积大，悬在卤水的晶核与小晶体数目相对增多，悬浮时间也相对延长，从而扩大了与卤水的接触面，使晶体生长速度由于晶体表面积的增大而相应减慢；在相同风力情况下，卤深波浪大，上下层卤水交换进行得快，避免表面形成晶核，从而减少粉盐、片盐形成。在自然条件下，适当深卤结晶，控制卤水过饱和度，降低结晶速率，提高盐质。

3.2 增加卤水深度的不利影响

卤水深度增加，水体增大，太阳能吸收率得到提高，但相对的单位体积水体内获得的能量减小，整个水体所得到的温度增加值减少，卤水与大气之间的温度差减小，蒸发速率下降，或蒸发量低，结晶池卤水过深，浓缩太慢，在一定条件下，较长时间不能达到并超过一定的过饱和度时，晶体生长速度等于零，影响正常生产。

相同地质条件下，增加卤水深度，水力梯度增加，土壤渗透增加，结晶卤水因渗透造成的损失大。

过度增加卤水深度，要求卤库、塑苫池等设备设计标准高，或要求生产过程中设备完好率更高，将增加盐田建造、维修费用。结晶卤水过深，活碴等操作难，且风大浪高时易侧翻浮板，增加卤水跑、冒、滴、漏；损坏塑布；冲塌池埝，撞起浑水等。

生产中应寻求一定气象条件下最佳卤水深度，既充分吸收太阳辐射能，又能保持最高蒸发速率，更好降低渗透、降水等损失，以提高制卤、结晶效果。

4 滩晒优级工业盐海水卤深度

不同季节应掌握不同结晶卤水深度；不同质量的卤水，或产不同质量的盐应掌握不同结晶卤水深度；结晶卤水应保证塑苫池簿膜收放的深度(一般高于0.15 m)。

控制结晶卤水深度，提高生产年度优级工业盐产出率效果的比较，旺产高温季节明显优于淡季低温季节：冬季、春初气温较低，蒸发量比较小，结晶卤水浓缩慢，过饱和度小，利于氯化钠均衡成长，在做好盐池板、控制卤水质量、塑苫结晶等条件下，灌池深浅对盐产量、质量引起的差别很小；高温季节，气温高，蒸发量大，结晶卤水过饱和度大，结晶速度快，适当增加结晶卤水深度，控制卤水过饱和度，减少成核速度，显著提高盐质；旺季蒸发量数倍于淡季，产盐量数倍于淡季。

目前海盐生产实践证明，常温下0.3 m范围内，结晶卤水越深，越有利于优质、高产，江苏盐区根据当地气候等自然条件，结晶卤水终止钠镁比值不低于3的一级池，生产优级工业盐掌握的卤水深度(盐层上)是：灌池(加卤)，低温季节0.2 m～0.3 m，高温季节0.3 m～0.4 m；结晶终止，低温季节高于0.15 m，高温季节高于0.2 m；年平均0.25 m，高温季节平均高于0.25 m。

5 滩晒优级工业盐矿卤深度

饱和原料矿卤灌池、结晶终止(老卤)的质量，与一级池饱和海水卤(未搀兑老卤)结晶初始、终止质量对比见表1。由表1可知，结晶卤水初始、终止及整过程质量综合对比，矿卤优于海水卤，而且矿卤结晶终止时氯化钠含量为290.24 g/L、镁离子含量为0.26 g/L，分别大于、小于海水卤相对应的结晶初始值264 g/L、12.46 g/L，故其它结晶条件同等，一般滩晒同质量优级工业盐要求的卤水深度，矿卤应低于海水卤。

表1 结晶卤水质量比较Tab.1 Comparison of quality of crytal brine

5.1 旺季卤水深度拟定

矿卤各月供给量相对均衡，而滩晒制盐是露天式季节性生产，各月需求量差距大，各月供需不平衡，受此因素的制约，蒸发量高的旺季结晶卤水深度，成为影响产量、质量的重要因素。

公司近2 a矿卤盐分月质量：一到五月份、十一月份、十二月份质量较高，平均氯化钠含量96.30%，其中优级工业盐占期间总产量70.11%(产出率)，过去认为是期间气温低、结晶速率慢原因，但以五月份而论，蒸发量、产量是全年最高，同时质量也是较好的，其实另一原因是期间原料矿卤供给大于结晶需求，结晶卤水质量好、深度足；六月份到十月份质量相对差，平均氯化钠含量95.94%，其中优级工业盐产出率38.42%，既是期间气温高、结晶速率快原因，又是期间原料矿卤供给小于结晶需求，结晶卤水质量差、深度浅原因。

对公司近2 a六月份到十月份，产出平均氯化钠含量96.20%以上矿卤盐的生产单元进行生产调查，80%以上的生产单元期间结晶卤水深度为：灌池0.25 m～0.3 m；结晶终止0.15 m～0.2 m；各月单池平均0.17 m～0.22 m。借鉴海盐工艺实践经验，结合矿卤滩晒其它条件，拟定旺产高温季节滩晒优级工业盐矿卤深度是：灌池0.25 m～0.3 m；结晶终止高于0.15 m；平均高于0.20 m。当然，拟定的卤水深度也可应用于全年。

5.2 旺季卤水深度控制

调节生产年度矿卤供需平衡。是既能及时纳取淮阴地区正常供给的矿卤，又不过量窝存卤水，既能提高塑苫池利用率，又能确保结晶工艺条件不降低的主要途径。

设淮阴地区年最多供卤270万m3,各月供给量均等，公司年最多产盐64万t，根据公司原盐生产吨盐耗卤量、结晶单产等预测各月份矿卤需求的盈亏，调节全年矿卤的供需平衡，见表2。由表2知，盐田结存卤水量三月份达最大值170.22万m3，每100 m2塑苫池面积占高级卤水30.51 m3，十月份达最低值122.19万m3，每100 m2塑苫池面积占高级卤水21.90 m3，因从四月到十月份制盐需卤占全年的76.07%，矿卤供给量仅占全年的58.33%，综上，四到十月份矿卤供给量与制盐需求量存在17.74%(48.02万m3)的差距，而冬季、春初储卤，四月份到十月份以储补欠，实现全年卤水的供需平衡。

表2 矿卤结晶供需平衡预测Tab.2 Prediction of supply and demand balance of ore brine crystallization

利用结晶区因降水产生的低浓度卤水或纳取海水，在调节池、副厅基等蒸发制卤，利用管道水输收盐产生的粉盐化卤及争取淮阴地区增加供卤量，也是补充旺季供卤能力亏欠，满足结晶需求的重要措施。

严格执行分晒操作。遵循全年物料平衡原则，量卤灌池；实行二级分晒，第二段卤水质量较低，应较前段加深0.03 m～0.05 m，或更深些，控制卤温及结晶速度；结晶卤水浅且老，排老卤条件暂不具备，可通过“串”、“并”结晶池卤水方法，降低卤水浓度，或增加卤水深度，控制卤水过饱和度，延长换卤周期；一个换卤周期内，达终止浓度的结晶卤水一次排除，结晶过程应灌进的卤水一次灌进去，或一次加卤用卤量较大，也可采用中间描池1次，以增加结晶过程平均卤水深度、避免中间零散加卤造成结晶卤水浓度差加大。

完善盐田设备完好率。为满足卤水储备、结晶要求：盐田技改，增加储卤设备；定期清除土塘、深洼淤泥等，并加固配套的涵闸；塑苫池埝高、宽、坡按工艺标准修复，夯实拍打，坚实平直，用优质材料护坡，并设置防渗膜；塑苫池进卤、排卤、排淡口门加高筑实；塑苫池木质浮板两侧捆绑硬塑泡沫板，或配置防浮板下沉支架，增强浮板的漂浮力，及在风雨中平稳性；维修生产单元内调节池到各步结晶池加卤天沟，其固化或断面尺寸等，满足加卤对流量、高程的要求；及时维修好塑布及收放装置等。

6 结语

矿卤滩晒制盐包括晒制、管道输洗、堆存控淋工艺流程，产出的优级工业盐是“新、深、长、净、洗、堆”等工艺环节，严格控制，精细管理的综合结果，而结晶卤水深度在旺产高温季节对盐产量、质量影响明显，宜灌池0.25 m～0.3 m、结晶终止高于0.15 m、平均高于0.2 m。