苦卤水成份及综合利用

高一年：李婷、唐丹丹、庄丽玲   指导老师：庄余平

一、课题背景说明：

 我们化学兴趣小组在走进盐区的科技实践活动中，参观了湄洲湾氯碱厂、晶海加碘盐厂，参加了山腰盐场调查和生产活动。了解到盐场生产的原盐质量好坏直接影响另二家工厂的生产和产品质量，关系到氯碱厂除杂的成本。工人为了提高产量把生产后的剩余废水---苦卤循环使用，造成原盐质量的下降。

二、研究价值：

希望通过此项探究，学习更多有关盐化工方面的知识，探索苦卤回收进行综合利用的方法。

三、探究的初步计划：

1、通过有关书籍和上网查阅收集有关苦卤水方面的资料。

2、参加学校组织的“走进盐区”到山腰盐场进行体验和观察。

3、向老师和盐业员工询问有关苦卤水和盐业生产方面的知识，更深入地了解所研究的课题。

4、归纳、整理所获得信息。

5、总结。

四、探究方法：访谈法、观察法、实践法、调查法等。

报告文体：议论文

五、正文：                                                                     

泉港区利用海水制盐已经有210多年的悠久历史，解放后在党和政府的领导下，经过社会主义改造，山腰盐场成为国营企业，古老的盐业焕发出青春。    六七十年代开始大规模围海造盐田，山腰盐场终于成为我省第二大盐场。目前年产原盐能力10万吨，但围绕苦卤资源综合利用的盐化工，不谨是山腰盐场或者全省至今仍是空白。

调查知道苦卤（又称盐卤）是指海水晒盐析出食盐后的饱和母液。卤水浓度一般为28.5波美度以上。据测算每产1吨原盐副产苦卤水0.9M³，苦卤的化学成份一般来说主要含有NaCl90克/L、MgCl₂170克/L，其次是MgSO₄100克/L、KCl30克/L和MgBr₂2.5克/L，单单山腰盐场每年副产的苦卤量就达到9万M³,除了少量卤水用于制作豆腐,大量弃之未用。

看到这里我们便想：制作食盐过程的剩余废水里还有如此丰富的物质，小小看不起眼的苦卤水里面竟大有文章。有人说过废物是放错了地方的资源看来有一定道理。进行苦卤废水的综合利用有重要的现实意义。为了深入地研究，我们随着学校“走进盐区”的科技实践活动来到盐田观察和体验。

到了盐田，我们与盐工一起劳动, 学习测试卤水浓度,听老技术员介绍生产原理和过程,询问他们对废水苦卤的处理办法,知道了工人在淡产季的苦卤一般是回收循环用于再生产,只有在旺产季卤水充足时才把剩余苦卤作为废水排掉。我们进一步到利用盐场的原盐进行加碘盐生产的泉港晶海轻化有限公司调查询问相关人员，他们认为苦卤重复使用可以提高食盐产量，但也增加了杂质造成加碘盐质量下降。氯碱厂认为使用这种盐电解制烧碱，除杂的成本大幅提高了，受不了。调查结果说明进行苦卤废水的回收综合利用以提高食盐质量、提高盐场经济效益具有十分重要的现实意义。

苦卤水的综合利用方法有几种，目前比较成熟的是兑卤法。基本原理是根据苦卤中四种主要物质在不同温度下溶解度不同（如图），将它们分离提取。

首先使苦卤在较高温度下蒸发，NaCl、MgSO₄不断结晶析出，过滤除去，母液降温结晶就分离出光卤石KCl·MgCl₂·6H₂0，然后在较低温度下用一定量的水洗光卤石可以把MgCl₂及其它杂质溶解除去，得到比较纯的KCl。基本步骤如下：

（1）提取氯化钾

KCl是重要的钾肥，当前国际市场的销售价格不断攀升。它除了从钾盐矿中制取外，从晒盐的苦卤中制取KCL是获取钾肥资源的一种重要途径。利用KCl和MgCl₂的溶解度随温度升高而明显增大，把苦卤在较高的温度下蒸发得到富含KCl和MgCl₂的母液。将母液降温，分离出光卤石，化学成份KCl·MgCl₂·6H₂0。然后在较低温度下用一定量的水洗光卤石，可以把MgCl₂及其它杂质首先溶解除去，得到比较纯的KCl。

（2）提取溴

分离过光卤石的母液中，溴化镁的相对含量升高了，往母液中通入氯碱厂生产的氯气，就可以把溴化镁中的溴置换出来。

MgBr₂+Cl₂=MgCl₂+Br₂

溴的水溶性不大，容易挥发，往溶液中吹入水蒸气，可以使溴气化逸出，再经过冷凝，得到液溴。

（3）提取氯化镁

提取溴以后的母液主要含MgCl₂，也含一部分NaCl、MgSO4，加热蒸发，可使氯化钠，硫酸镁等物质结晶析出，将母液冷却，整个母液就结成卤块，它的主要成份MgCl₂·6H₂0，将它加以精制，就可以得到较纯的MgCl₂。电解MgCl₂，还可以得到金属镁。

……

上述方法工艺过程简单，但能耗较高，特别是氯化钾提取率低。因此选用新的提钾方法十分必要。近年来，以苦卤和海水为原料的离子交换法提钾工艺有了较新的突破，吨成本大幅下降；膜分离技术在氯碱工业早已经应用于生产，从海水中提钾的研究工作已经开始，在苦卤综合利用中采用膜分离技术以达到降低成本将成为苦卤综合利用的发展方向。

最近国家循环经济示范试点园区在我区揭牌，我们要紧紧抓住良好的发展机遇，充分利用政策优势，立足本区、放眼全省，学习山东海化盐碱联合的成功经验，培育福建自己的“海化”。政府要牵头、主导山腰盐场和湄洲湾氯碱厂联合的行为，促进盐碱联合，发展海盐化工循环经济产业链。在当前制盐企业普遍存在低效益的情况下，发挥氯碱厂、加碘盐厂的资金和科研优势，帮助盐场进行产业结构调整，采用先进膜分离技术，降低综合处理苦卤的成本，提高苦卤深加工的附加值，增加综合效益，形成新的经济增长点，以实现三方共赢。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

六、收获与感受：

1．收获：我们学到了更多有关制盐和盐化工方面的知识，开拓了视野，也增长了见识，学会了对一个行业从上下游全方位进行思考问题，培养了科学观察和思考的能力。

2．感受：没想到被人们遗弃的苦卤水还有这么高的利用价值，苦卤综合利用的开发途径有许多条，并且随着科学技术的进步而不断发展。科学技术就是生产力。我们要不断努力，学习掌握先进的科学发展观和科学技术，张开臂膀迎接廿一世纪知识经济和海洋经济的到来。