對塑曬灘海鹽生產(chǎn)的幾點認(rèn)識

張?zhí)锿?，趙希文，寧可成

(大連鹽化集團(tuán)有限公司，遼寧 大連 116309)

1 塑曬生產(chǎn)過程的基本操作

1.1 深鹵結(jié)晶

自20世紀(jì)80年代以來，海鹽生產(chǎn)工藝倡導(dǎo)“新、深、長”工藝，有效提高了海鹽產(chǎn)品質(zhì)量。塑曬結(jié)晶工藝契合了“新、深、長”工藝和設(shè)備基礎(chǔ)條件，結(jié)晶水深一般都在20 cm～40 cm，這樣就使結(jié)晶海鹽的質(zhì)量得到了提高。當(dāng)然，前提是必須有足夠的新飽和鹵水。

塑曬灘結(jié)晶的面積是一定的，但是蒸發(fā)面積和結(jié)晶面積不同(結(jié)晶面積一般是指析鹽面積，蒸發(fā)面積是指水從液面向外溢出的面積)。蒸發(fā)面積是可以改變的，加深結(jié)晶水，在刮風(fēng)時，水面掀起波浪，并且水越深掀起的波浪相對也就越大，與空氣接觸面積就越大，從而蒸發(fā)面積增加就越大，能夠有效提高蒸發(fā)量。

深鹵結(jié)晶鹵水濃度提高得慢，在一定的面積上水越深水的體積越大，含有NaCl的溶質(zhì)量就越多，在相同蒸發(fā)量的條件下析出的時間也越長。從而NaCl的終結(jié)析出的時間易于掌握，能夠使NaCl在最佳狀態(tài)下，并長時間析出。不像淺水結(jié)晶那樣鹵水濃度提高的快，使Mg2+等可溶性雜質(zhì)的過飽和度變快，而隨之析出，影響了NaCl的含純量。同時，深水結(jié)晶給后步制鹵創(chuàng)造了更多的制鹵時間，增加了飽和鹵成鹵量，確保了結(jié)晶工藝的需要。

從太陽垂直照射水體時透至不同深度處，太陽輻射和水體吸收率看一下不同水深處熱能的利用情況。

表1為太陽輻射和水體吸收率。從表1看，水越深，吸收熱量越多，對蒸發(fā)量有利。同理，在相同的面積上結(jié)晶水越深，吸收的熱量越多，蒸發(fā)出的淡水越多，析出的NaCl就越多。但是，從結(jié)晶面積和后步制鹵情況以及其他方面因素綜合考慮，在海鹽生產(chǎn)的實際中結(jié)晶水深取20 cm～40 cm比較理想。

表1 太陽輻射和水體吸收率

塑曬池水深有一定抗雨能力。雨前可以苫上塑料布。既保鹽又保鹵。雨后收起塑料布仍可以繼續(xù)結(jié)晶，避免了平曬生產(chǎn)中來雨時，使飽和鹵水被稀釋損失掉。

另外塑曬結(jié)晶池的水深還應(yīng)根據(jù)季節(jié)特點采取不同的水深標(biāo)準(zhǔn)，比如春季蒸發(fā)量大、氣溫低、降雨少鹵水深度可以淺一些，雨季降雨多、氣溫高鹵水深度大一些。

1.2 新鹵結(jié)晶

表2為1 m33.5 °Be′海水濃縮至各種不同比重時含鹽量。

所謂新鹵結(jié)晶，就是沒有產(chǎn)過鹽的飽和鹵水，從表2可以看出，飽和鹵水濃度越低，產(chǎn)1 t鹽需要消耗的淡水蒸發(fā)量越小，而需要的飽和鹵量越多。主要是鹵水濃度越低，鹵水的粘度越小，鹵水蒸發(fā)系數(shù)越大。

從表2可知，在28.5 °Be′，鹵水中NaCl含量幾乎等于26.25 °Be′鹵水中NaCl含量的三分之一，也就是說，用1 m326.25 °Be′鹵水析出的NaCl的量等于用3 m3的28.5 °Be′鹵水析出的NaCl量。

從表2中看，鹵水飽和后，隨著濃度的不斷提高，NaCl的含水量逐漸減少。

表2 1 m3 3.5 °Be′海水濃縮至各種不同比重時含鹽量

在生產(chǎn)實踐中，每當(dāng)把結(jié)晶池子的高濃度鹵水泄掉后，換上新鹵，結(jié)晶池內(nèi)的鹵水減少得非常明顯，鹽長得也新鮮；而用高濃度鹵水，結(jié)晶池內(nèi)鹵水減少的不明顯，池內(nèi)長的鹽也不好看，會出現(xiàn)片鹽，嚴(yán)重時會長出MgSO4·7H2O(俗稱鹵針)，這些都是可溶性雜質(zhì)析出的緣故。因此，在生產(chǎn)中必須嚴(yán)格控制鹵水的終結(jié)濃度，一般掌握在28 °Be′最好，不宜超過28.5 °Be′，否則將影響海鹽的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1.3 加鹵注意事項

1.3.1 一次性加鹵，新、陳鹵水要分清，嚴(yán)禁老鹵回頭

結(jié)晶池加鹵要一次加足。主要是一次性加鹵，池內(nèi)鹵水相同，減少鹵水濃度差的均衡時間，這比幾次加鹵要強得多。實踐中不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶池內(nèi)有27.5 °Be′鹵水，即使往池內(nèi)加漂花鹵，鹵水也不能馬上結(jié)晶析鹽，總有一段時間使兩個濃度不同的鹵水達(dá)到均勻濃度后才開始結(jié)晶析出，加鹵次數(shù)越多，這種停止析出的時間越長。新鹵和陳鹵分清也是這個道理，主要是減少停止析出時間，同時也可避免不同濃度鹵水蒸發(fā)系數(shù)不同，而影響鹵水蒸發(fā)量。

1.3.2 在結(jié)晶中不要續(xù)欠度水

所謂欠度水，是指鹵水沒有達(dá)到飽和。這種鹵水加進(jìn)結(jié)晶池中不但要化鹽，還增加Ca2+進(jìn)入結(jié)晶池子的機(jī)會。因為Ca2+主要是以CaSO4·2H2O的形式析出，而CaSO4·2H2O這種物質(zhì)在NaCl沒有達(dá)到飽和前基本析出完了。在NaCl沒有達(dá)到飽和時，CaSO4·2H2O還沒有完全析出，一旦進(jìn)入結(jié)晶池中就會隨著鹵水濃度提高達(dá)到飽和結(jié)晶析出CaSO4·2H2O并混入原鹽中，造成原鹽含鈣高的質(zhì)量問題。在生產(chǎn)中必須嚴(yán)格控制欠度水，往結(jié)晶池中加鹵水要一次加足。還應(yīng)按一定的比例進(jìn)行分曬，分曬可以分為一段、二段或者多段。這是根據(jù)結(jié)晶池面積、個數(shù)以及灘田結(jié)構(gòu)合理安排，主要的原則就是讓后步制鹵與結(jié)晶需鹵平衡，并且使結(jié)晶水深、鹵水濃度、鹵水的Na/Mg達(dá)到工藝要求標(biāo)準(zhǔn)充分地發(fā)揮每寸結(jié)晶面積的作用。對不合理的灘田結(jié)構(gòu)要下決心整改，使灘田的“制、保、排”能力保證生產(chǎn)需要。

2 塑苫布管理

搞好塑苫布管理，保證塑苫設(shè)備的完好率，達(dá)到塑苫收放自如。塑苫池子結(jié)晶的主要作用是為了防止天氣異變時降水稀釋結(jié)晶池子中的鹵水，把結(jié)晶析出的NaCl化掉，從而延長NaCl在結(jié)晶池子中的結(jié)晶時間，這就要求在天氣異變時必須能夠苫上塑料布，把結(jié)晶池子蓋上讓雨水接在布上，不讓雨水與鹵水結(jié)合。苫布一般都比較大，就全場來看，小的塑曬超1 000 m2，大的超10 000 m2。苫蓋方式上主要是機(jī)械浮卷式，機(jī)械操作省人、省力，但費用大，還有一個問題就是受電力控制，一旦在操作中停電，會帶來很大的麻煩。因此，在降水集中季節(jié)，要勤觀天，多協(xié)商，在放塑中能早不晚，要為后期操作留有更多的時間；人工擠縮式除費人、費力外，在收苫布時比較困難。因此，有預(yù)報時不要急于操作，但要把防老化以及繩索等解決好，做好塑料布的準(zhǔn)備工作，看天真要下雨了，馬上行動，在雨前把塑料布苫上，做到要有時間計劃安排。

為了達(dá)到上述目的，平時必須對塑料布進(jìn)行維護(hù)，發(fā)現(xiàn)塑料布有破裂處，要及時粘補上，最好每次放塑時，有專人檢查塑料布，發(fā)現(xiàn)破裂及時補上；其次，要檢查好滑道，小塑的滑道一般用鐵絲和塑料繩兩種，用鐵絲要做好涂油防腐，在日常也要經(jīng)常檢查，保持鐵絲的緊度，同時注意鐵絲與池堰的距離要越近越好；塑料繩與鐵絲相比不用涂油防腐，使用時間也比鐵絲長，其它與鐵絲一樣。為了使滑道在塑料苫上后起到高吊塑料和防風(fēng)的目的，滑道中間要做好吊線，吊線的距離一般在10 m左右，當(dāng)然，多比少好。

大塑的滑道走的是吊球，滑道主要是鐵和塑料兩種，鐵的腐蝕比較大，但壞的機(jī)會少，塑料滑道雖然腐蝕小，但接頭處理要求比較高，在檢查和保養(yǎng)中是重點，滑道要達(dá)到光滑暢通。

各種繩索要完好齊全，抗負(fù)荷能力強，機(jī)械的傳動、制動、防護(hù)部分要牢固安全有效，對于傳動部分要經(jīng)常涂油潤滑，對于有鋼鐵外露部分要離土上油防腐，以保證使用的靈活和安全，達(dá)到塑料布的使用壽命，減少產(chǎn)鹽成本。

3 加強制鹵，滿足結(jié)晶用鹵

塑曬工藝水平高低取決于制鹵能力大小，如果飽和鹵量充足，工藝水平就高，否則是達(dá)不到工藝要求水平，嚴(yán)格上講制鹵管理比結(jié)晶管理重要得多。

3.1 制鹵的基本原理

蒸發(fā)濃縮海水使之達(dá)到NaCl飽和過程，即制取飽和鹵水過程。一般應(yīng)是制取飽和鹵水的能力在塑曬生產(chǎn)中要大于結(jié)晶池需要的能力，最低也要等于結(jié)晶池需要，這樣才能滿足結(jié)晶工藝要求，使結(jié)晶池始終處在最佳的長鹽狀態(tài)。塑苫結(jié)晶池水比平曬結(jié)晶池水深，這就為后步制鹵創(chuàng)造了更多的時間。

為了滿足結(jié)晶用鹵水，后步制鹵就要擴(kuò)大制取高級水的面積，高級水的面積越大越好，因此，在生產(chǎn)安排上要多安排制取飽和鹵水的面積，基本上要達(dá)到制取飽和鹵水的面積占結(jié)晶池面積的50%以上，這樣結(jié)晶區(qū)再進(jìn)行分曬，才可以達(dá)到工藝要求，否則是難以滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)的，并且也不能合理、高效地運用灘田面積。

表3為不同濃度鹵水在相同面積蒸發(fā)量的成鹵量。

表3 不同濃度鹵水在相同面積蒸發(fā)量的成鹵量

分曬面積的確定，從表3可看出，制鹵濃度越低，需要的制鹵面積越大，用15 °Be′鹵水兌鹵制取飽和鹵水要滿足結(jié)晶用水，制鹵面積必須達(dá)到12.29 hm2，而用23 °Be′鹵水兌鹵要滿足結(jié)晶用水，制鹵面積必須達(dá)到1.935 hm2。鹵水飽和濃縮到28.5 °Be′時，剩余母液量占總母液量的49.67%，而在100 m2面積放入20 cm飽和鹵濃縮到28.5 °Be′時，剩余的母液量為20×49.67%=9.934 m3。老鹵區(qū)的結(jié)晶水深最少得比新鹵區(qū)深20%，如果新鹵區(qū)為20 cm，老鹵區(qū)則為20×(1+20%)=24 cm，100 m2面積上新鹵區(qū)結(jié)晶剩余母液可以滿足老鹵區(qū)面積：9.934÷24=0.419 3 hm2。

鹵水從28.5 °Be′～30.5 °Be′需要蒸發(fā)出的水量為88 g，蒸發(fā)率為：

88÷496.7=17.72%

鹵水從28.5 °Be′～30.5 °Be′時鹵水平均蒸發(fā)系數(shù)為：

f2=99.04-98.86/105.2-104.7=0.36

深度蒸發(fā)系數(shù)取20 cm～30 cm的平均系數(shù)f2=1.32,在E皿=27.09 mm時：

E鹵=27.09×0.75×0.36×1.32×1=9.65 m3

在100 m2面積上需要蒸發(fā)鹵水9.65 m3,所以在0.413 9 hm2面積上需要鹵水蒸發(fā)為3.994 m3，因此，3.994/17.72=22.54 cm。

從鹵水濃縮規(guī)律看，老鹵濃縮區(qū)比新鹵區(qū)深20%，完全可以滿足新陳鹵水平衡析出規(guī)律。

在結(jié)晶區(qū)，新鹵區(qū)結(jié)晶面積為100 m2，老鹵區(qū)為0.419 3 hm2,合計1.419 hm2的結(jié)晶面積，在總的結(jié)晶面積中，新鹵面積占總面積：1÷1.419 3=70.73%，因此，后步制鹵可按總結(jié)晶面積的70.73%考慮。

3.2 制鹵操作

在制鹵上，無論使用什么方法，在一定的制鹵面積上，同等的天氣狀態(tài)下，制取的鹵量是相等的，因此，在操作中一要看灘型；二要看制取的鹵量，另外還要看天氣條件。

看灘型主要是看上下灘田落差以及上面制鹵步數(shù)，一般各步驟濃度差應(yīng)控制在1.5 °Be′～3 °Be′之間比較合理。各步濃度差的大小要根據(jù)各步制鹵面積確定。在實際中可以參照表4安排。

表4 蒸發(fā)系數(shù)與濃度的關(guān)系

看制取鹵量。是指制取鹵水濃度和成鹵量，一般地講，應(yīng)是制取高濃度鹵水，在海鹽產(chǎn)鹽季節(jié)中以制取飽和鹵為主，這就要求在制鹵期應(yīng)盡量擴(kuò)大制取高濃度鹵水的面積，對塑曬灘來講，管理飽和鹵區(qū)應(yīng)象管理平曬結(jié)晶區(qū)一樣，嚴(yán)格控制，記錄在帳。

為了充分發(fā)揮自然條件，利用灘田設(shè)備，減少降水損失，可以采取深淺結(jié)合的方法進(jìn)行制鹵，深以保為主，以度為輔。有的灘田落差、溝道不好使用，在今后的修灘中要逐步完善。深淺結(jié)合制鹵的好處就是擴(kuò)大了保鹵面積，減少接雨面積，擴(kuò)大排淡面積，相當(dāng)于多利用了蒸發(fā)量，如上步制鹵有四筒：一筒深、三筒淺，有雨時把三筒淺的收到深中保布起來，接雨的面積有一筒深的，三筒淺的降水量可以排到灘外。假若一年中降水量為400 mm，影響制鹵的降水只有100 mm,這對制鹵相當(dāng)有利，但是現(xiàn)在的灘田落差、溝道不配套，特別是轉(zhuǎn)水有的相當(dāng)深，有的低于池面1m，泄水時泄不干，降雨時排不凈，這種灘田結(jié)構(gòu)對制鹵不利。因此，在實行時要因地制宜，先易后難，把不配套的灘田逐步修復(fù)完善。解決好“制、保、排”問題是海鹽生產(chǎn)的關(guān)鍵。

冰下抽咸是冬季制取低濃度鹵水的最好方法，掌握好抽咸時間，做好化冰分水工作，操作得當(dāng)在制鹵上就相當(dāng)于多利用了一個5月份的蒸發(fā)量。

4 打算和設(shè)想

塑曬產(chǎn)鹽時間長，扒鹽一般一年扒一次，現(xiàn)在實行的是活碴鹽生產(chǎn)，這不但浪費人力，而且浪費物力，增加制鹽成本，鑒于外部經(jīng)驗可以從改變工藝條件入手，實行死碴鹽生產(chǎn)，這不但可節(jié)省人力，降低制鹽成本，還可以抽出大量人力進(jìn)行鹽田改造工作，以改變?yōu)┨锊缓侠斫Y(jié)構(gòu)。

另外，實行死碴鹽可以提高海鹽質(zhì)量，特別是減少不溶物含量，因為活碴鹽容易把池板中的浮土帶起來，落在鹽的表面，結(jié)晶時夾在鹽顆粒中難以去掉，而死碴鹽不用破碴，浮土不易帶起來，遇風(fēng)天除混也比較容易，因此死碴鹽所含不溶物較少、白度也高于活碴鹽。