地下鹵水制備雪花鹽的工藝探析

陳凡（中石化江漢鹽化工湖北有限公司，湖北 潛江433121）

雪花鹽之所以被稱之為雪花鹽，是因?yàn)槠渌蒲┗ǖ钠ЫY(jié)構(gòu)，是對(duì)普通鹽進(jìn)行深度加工才能提取出來。雪花鹽從原鹽化成的鹵水中提取出來，需要經(jīng)過一系列工序來實(shí)現(xiàn)，受到客觀條件影響，總的產(chǎn)量比較少，無法滿足人們需求，因此要加強(qiáng)制備工藝研究。和普通食鹽比較而言，雪花鹽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，長(zhǎng)期食用有利于人體健康。

1 雪花鹽概述

雪花鹽具有營(yíng)養(yǎng)豐富、速溶低鈉、純凈味鮮、易吸收的特點(diǎn)。從本質(zhì)上來講，氯化鈉結(jié)晶過程和雪花鹽是一樣的，當(dāng)從鹵水中析出氯化鈉的時(shí)候通常需要兩個(gè)過程，分別是成核和生長(zhǎng)。成核和生長(zhǎng)需要在一定條件下才能實(shí)現(xiàn)，要求鹽溶液中有過飽和度或者過冷度。在這種情況下，溶液體系的溶解度是變化的，會(huì)讓氯化鈉晶體析出。氯化鈉晶體的成核和生長(zhǎng)會(huì)受到結(jié)晶條件的影響。NaCl晶體的生長(zhǎng)主要包括以下幾個(gè)方面，氯化鈉在到達(dá)晶體表面時(shí)需要穿過一層液膜；表面的溶質(zhì)對(duì)晶體生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用，氯化鈉晶體會(huì)釋放出結(jié)晶熱能；熱能不會(huì)完全釋放，而是會(huì)重新回到溶液中去。晶體晶習(xí)的形和晶體生長(zhǎng)機(jī)理有著直接關(guān)系，處于晶體表面的反應(yīng)，就是生長(zhǎng)過程的控制階段[1]。

根據(jù)專業(yè)理論可知，新的溶質(zhì)離子長(zhǎng)入晶格會(huì)優(yōu)先選擇Kink 處，然后是臺(tái)階前緣。在晶體晶習(xí)過程中，不僅會(huì)受到內(nèi)部因素影響，還會(huì)受到其他方面的影響，所以要綜合考慮，才能對(duì)晶體晶習(xí)有全面了解，更好去制備雪花鹽。在制備雪花鹽時(shí)，采用的是鹵水具有特殊性，是過濾后生成的，當(dāng)處于標(biāo)準(zhǔn)飽和度時(shí)，鹵水內(nèi)部就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)自發(fā)成核的現(xiàn)象。鹵水條件直接決定了雪花鹽生成質(zhì)量，所以要進(jìn)行溫度控制，氯化鈉晶體控制的重點(diǎn)是成核，可以優(yōu)化片晶結(jié)構(gòu)，從而獲得更好的雪花鹽。隨著人們物質(zhì)生活水平提高，在雪花鹽需求量會(huì)持續(xù)增加，因此要不斷優(yōu)化工藝水平，才能更好的投入到生產(chǎn)活動(dòng)中去。

表一

表二

2 實(shí)驗(yàn)部分

用到的儀器非常多，在正式開展實(shí)驗(yàn)之前要認(rèn)真檢查，看是否有缺少的情況，同時(shí)檢查性能，確保作用正常發(fā)揮。試劑是地下鹵水130 采自四川馳宇鹽業(yè)，工業(yè)鹽，氯化鈉的含量在95%以上。雪花鹽的制備工藝，是有規(guī)定步驟的，包括選擇試劑、溶入自來水中、過濾等一系列環(huán)節(jié)，每個(gè)階段都非常重要，最終才能得到雪花鹽制備需要的鹵水。取一定量鹵水加熱到70℃，然后倒入蒸發(fā)器中進(jìn)行結(jié)晶處理。在整個(gè)過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)溶液的表面有結(jié)晶體群浮，需要用玻璃棒進(jìn)行攪動(dòng)，讓結(jié)晶下沉到鹵水中去。看到結(jié)晶槽底部沉積一定厚度結(jié)晶體的時(shí)候，撈出來用飽和鹵水控淋，之后再進(jìn)行烘干，就可以制成雪花鹽產(chǎn)品。將得到的雪花鹽產(chǎn)品填充在5mL離心管中，用天平稱取質(zhì)量，通過計(jì)算就能得到密度。

3 結(jié)果與討論

結(jié)晶鹵水溫度的影響。取4 份飽和工業(yè)鹽水各250mL，然后進(jìn)行恒溫預(yù)熱處理，溫度控制在60℃。將預(yù)熱處理后鹵水導(dǎo)入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶，分別在70℃、80℃、90℃、100℃的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。具體見表一

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得知，樣品的堆積密度和結(jié)晶鹵水溫度有著密切關(guān)系，存在著一種特殊的聯(lián)系，當(dāng)溫度在90℃的時(shí)候，堆積密度是最小的[2]。

取7份飽和的工業(yè)鹽水各250mL，進(jìn)行恒溫預(yù)熱處理，溫度分別是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃，將7 份鹵水導(dǎo)入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶，干燥后就可以得到雪花鹽產(chǎn)品。這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是研究鹵水進(jìn)水溫度的影響，發(fā)現(xiàn)溫度在70℃的時(shí)候獲得雪花鹽堆積密度最小。取6 份飽和工業(yè)鹽水各250mL，進(jìn)行恒溫預(yù)熱處理，溫度為70℃，完成后將鹵水導(dǎo)入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶，溫度控制在90℃。分別控淋0h、12h、24h、36h、48h、60h后，經(jīng)過干燥處理就可以得到雪花鹽產(chǎn)品。發(fā)現(xiàn)控淋時(shí)間對(duì)堆積密度影響是比較大的，在控淋36h后密度最小。

取2份飽和的工業(yè)鹽水各250mL,進(jìn)行恒溫預(yù)熱處理，溫度為70℃；將處理后的鹵水導(dǎo)入蒸發(fā)器中恒溫蒸發(fā)結(jié)晶，溫度控制在90 攝氏度，分別倒入室溫和80℃飽和鹵水進(jìn)行控淋，干燥后得到雪花鹽產(chǎn)品。見表二

在對(duì)雪花鹽制備工藝的研究中，通過大量實(shí)驗(yàn)可以獲得最佳工藝條件：常壓下靜置蒸發(fā)，結(jié)晶飽和鹵水的溫度為90℃，飽和鹵水進(jìn)水溫度為70℃，用室溫的飽和鹵水控淋36h后，得到雪花鹽樣品。在最佳工藝條件下以采自四川馳宇鹽業(yè)的地下鹵水130為原材料雪花鹽樣品[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，雪花鹽產(chǎn)品制備比較復(fù)雜，和很多因素都有著關(guān)系。對(duì)上述不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，就可以得知雪花鹽制備工藝的最佳條件，作為實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)開展的參考依據(jù)。對(duì)市場(chǎng)上的雪花鹽進(jìn)行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，堆積密度偏高，但是通過文中制備工藝生產(chǎn)出來的雪花鹽產(chǎn)品堆積密度較小，所以質(zhì)量要更好。