制盐工艺发展

制盐生产原盐、加工盐及综合利用盐卤资源的工业部门。生产范畴包括：纳取海水、盐湖卤水或地下卤水，在盐田内日晒成盐；钻井吸取地下自然卤水或注水溶解地下岩盐得到的卤水，用圆锅、平锅加热煎煮或用真空、热压蒸发、浓缩成盐；钻井水溶开采地下岩盐，生产直接用作制碱原料的卤水；直接采出地下岩盐和盐湖中自然结晶的石盐；按用途对原盐进展加工；从制盐母液中提取其他化工产品。制盐工业既是采掘工业，又是加工工业。盐的生产常集中在局部地区，销售普及各地。盐是最古老的商品之一。制盐工业在国民经济中占有重要的经济地位，是国民经济的重要组成局部。盐是人类生活的必需品，是化学工业的根本原料，在其他工业部门和农牧渔业中也有广泛用途。盐税曾经是很多国家重要的财政收入。沿革制盐工业历史悠久，其进展经受了由原始手工生产、手工机械生产到机械化、现代化生产的过程〔见制盐技术史〕。人类最早是采集自然界存在的卤水和盐，包括地表自然卤水和岩盐及海滨凹地自然结晶的盐，供给食用。中国在 5000多年前,就开头刮取海滨咸土,淋卤煎盐。有自然卤水的地区，曾承受“先烧炭,以盐井水泼之,刮取盐”的生产方法。战国末期，四川开头掘井、汲卤、煎盐。齐管仲(公元前？～前645)实行“官山海”政策,即盐由官民并制，产品全部由官府统一运销。但由汉代至明代，除隋文帝开皇三年 (583)到唐玄宗开元十年(722)的139年间，开放全国海滩、盐井、盐湖,任民自由产销外，其他历代为了增加财政收入,大都实行专卖制度,以严刑峻法把握着盐的产销，以徭役的形成强迫盐户产盐，生产者役作极苦，还要负担繁重的盐课，因而严峻地阻碍了生产的进展。虽然隋、唐之际，山西湖盐生产已形成“垦畦浇晒”的工艺，宋、元之际，福建海盐生产已局部承受晒盐法但生产规模小，工具设备简陋，生产者之间只有简洁的协作，始终停留在一家一户的小生产状态。井矿盐的状况有所不同。四川在宋代消灭了 卓筒井，首次使用钻头〔“圜刃”锉〕凿井。由明代到清代，手工机具渐渐完备，分工协作渐渐明确，商业资本日益转为产业资本。随着外地游民的流入，劳动力市场渐渐形成，到清代乾隆 (1736～1795)、嘉庆(1796～1820)年间，自贡盐业已进入资本主义工场手工业阶段。1835年以后，黑卤井、岩盐井、深层自然气井的相继开凿，又为盐业供给了丰富的原料和能源。岩盐井自然溶浸通腔，一井注水，多井出卤，促成了有关井户的联合，大大促进了盐区工场手工业的进展。在产业革命的影响下，19世纪中叶以后，一些技术较为兴盛的国家，其井矿盐的凿井、汲卤、制盐，海盐的纳潮、制卤、结晶、收盐、集运，湖盐、矿盐的开采，相继承受了机械设备，生产规模日益扩大。中国自贡盐区 1912年承受了蒸汽机车牵引汲卤，1925年天津汉沽盐场承受了柴油机带动水泵扬水，其他一些海盐区也逐步开头承受机械，但进展缓慢。1910～1949年，中国年产盐量由178万吨增加到298万吨,平均每年仅递增1.3％。1949年以后，中国的制盐工业才得到快速进展，并逐步实现机械化、现代化的大生产。制盐工业原料世界已探明的盐的资源总隐蔽量约为64×107(包括海底沉积物)含盐量为43×107亿吨,岩盐为21×1073100亿吨。的岩盐矿床还在不断觉察。①海水：海洋面积占地球总表积的70.8％，海洋的平均深度约3800m。海水中已觉察含有80多种化学元素，形成多种溶解盐,总含盐量3.5％左右。其中氯化钠的2.7％左右，是重要的制盐原料。②岩盐：地壳中的氯化钠固相沉积物。是在封闭、半封闭的沉积盆地中，有利的地质构造和干旱气候条件下，富含盐分的水体渐渐蒸发、浓缩、沉积而成。其盐类物钙芒硝、石膏、硬石膏等共生；盐类物质来源于海洋，沉积条件与海洋亲热相关的为海相矿床，矿体单层厚度较大，含有钾、镁、溴、碘等多种成分；盐类物质来源陆地和海洋，沉积条件介于陆相和海相之间的为海陆交相互矿床。岩盐矿体在猛烈的构造力和重力作用下,易产生塑性形变隆起,形成盐丘，它几乎由纯盐组成，是极好的岩盐矿藏。世界岩盐的隐蔽量以美国为最多，约占世界总量的 30％；苏联、加拿大、联邦德国共约占55％～60％。中国的岩盐资源主要分布于四川、云南、湖南、湖北、安徽、江苏、河南、广东、青海、疆、西藏等地。③盐湖：第四纪以来形成的石盐和卤水矿床，分布在世界干旱的内陆闭流区，分为南、北半球两个盐湖带和赤道盐湖区，以北半球盐湖带为主。一般为固相和液相共存，也有卤水湖和干盐湖。在30多个拥有湖盐资源的国家中，中国居首位,隐蔽量占世界总量一半以上,青海的柴达木盆地有“盐世界”之称；其次是苏联、美国，还有澳大利亚、埃塞俄比亚、利比亚、摩洛哥等国。④地下自然卤水：沉积岩形成时，封存在矿物或岩石缝隙和裂缝中的海水、地下含盐泥浆冷却时凝成的卤水或地下溶滤盐类矿物而形成的卤水。分布于世界 20多个国家，以美国、中国、马来西亚、以色列、埃塞俄比亚、苏联等国较多。其中除含氯化钠等盐类外，还有溴、碘、硼、钾、锶、锂、铷等物质，有较高的经济价值。中国制盐工业50年月以来，中国的制盐工业发生了明显变化,产量快速增长〔表1),跃居世界第3位,仅低于美国和苏联。1952年产盐494万吨，超过了历史最高年产量〔1943年产盐391.8万吨〕。1979年以后，制盐工业引进先进技术,进一步进展生产，并留意质量的提高和品种的开发。1989年产盐量2827万吨，创历史最高水平；1950～198940年间，产盐量增长11.47倍，平均每年递增6.21989年共有大中型盐场27个，其产量约占全国的60％。制盐技术上有了很大进步。海盐生产改进了工艺，承受了塑料薄膜苫盖结晶池的技术。很多盐场收盐、集运、堆坨等主要操作工序实现了机械化；钻井普遍承受了旋转钻和大型涡轮钻；吸取地下自然卤水承受了气举法和潜卤泵；岩盐开采推广了各种钻井水溶开采法和硐室水溶开采法；制盐承受了真空蒸发、离心机脱水、沸腾床枯燥、皮带机输送和机械包装；湖盐区主要盐场都使用了大型联合采盐机〔船〕和水力管道输送。世界制盐工业随着社会需要量的不断增长，50年月以来的约30年中，世界产盐量增长两倍多。年产盐量在100万吨以上的国家，除中国外，还有 18个〔表2)。世界盐业的进出口总量1985年为4250万吨，其中进口量为1776万吨，进口最多的国家日本为683万吨；出口量为2474万吨,出口最多的国家是澳大利亚为495万吨左右。还有一些国家,如美国、苏联、英国等，既出口也进口。以美国的进出口量为1985年进口563万吨，出口82万吨。当今世界制盐企业逐步大型化，如苏联 1955～1975年，大中型盐厂的产量扩大1.6倍,小厂则逐步关闭或合并；欧美国家的制盐企业则相继组成公司，从科研、设计到生产、销售，统一经营。美国12家大公司的产盐量占全国产量的 88％(1974)。英国帝国化学公司几乎垄断了全国盐业。制盐设备日益大型化、自动化。50年月真空蒸发制盐设备大多是三效或四效， 60年月以后进展为五效或六效。在电力充分、电价低廉的地区，还承受热压蒸发。如法国怀汀费尔蒙特公司在意大利建立的热压蒸发制盐设备， 生产力气达150万吨／年,生产操作高度自动把握。趋势制盐工业除企业大型化、设备自动化外，还向综合利用、生产多样化方向进展。以盐为根底，广泛经营有关的化学工业，如美国的道化公司、荷兰的阿克苏盐类化学公司等都是既产盐又生产烧碱、纯碱、塑料和多种有关的化工产品，形成综合性的跨国集团公司。卤水直接用于生产碱工业，可省去盐厂的结晶工序和碱厂的化盐工序，提高了生产效率，有利于机械化生产，如美国直接使用的卤水析盐量已占产盐总量的 48％(1985)以上。此外，一些有条件的国家还把制盐与 海水淡化结合起来，用淡化海水得到的卤水制盐。制盐技术史-制盐技术史制盐技术史-正文5000多年前已利用海水制盐，4000多年前已生产湖盐，2023多年前已井矿盐的生产，凿井由浅到深，开采自然卤水(旱采)，后来大局部用钻井水溶法开采〔水采；卤水成盐由圆锅、平锅煎煮进展为真空蒸发和热压蒸发。各种盐的产制都经受了一个由手工操作的小生产到机械化、现代化大生产的进展过程。海盐生产技术史 中国的海盐生产技术史大体可分4个阶段。世界其他国家的海盐生产，以地中海沿岸的腓尼基人为最早。公元前7世纪,A.马蒂乌斯在俄斯蒂亚(Ostia)3世纪,〔Setubal〕建立了知名的海盐场。希腊、埃及、印度生产海盐的历史也很悠久。生产方法，有的用含盐植物烧成灰,掺入海水,煎制成卤,用澄清后的浓卤煎盐;有的刮泥、淋卤、煎盐;有的将海水放入盐池,晒干成盐。经过几个世纪的实践，逐步形成分段蒸发、结晶的盐田体系，操作仍用手工。随着产业革命的开放，海盐生产逐步向机械化过渡。1868年以后，美国加利福尼亚州旧金山湾沿岸大规模晒制海盐。其中以莱斯里盐场(LeslieSaltCo.)最具有代表性,该场盐田分大蒸发池、中间池、结晶池3大段,扬水用风车或汽油机、电动机带动的水车或水泵，收盐用人工和皮带输送机，并用轻松火车集运到坨地粉碎、洗涤。进入20世纪后，逐步向集中扬水、集中制卤、集中结晶、产品集中堆坨和全面机械化进展。1954年墨西哥在下加利福尼亚半岛的太平洋沿岸建设黑勇士盐场Guerrero-Negr，1967年澳大利亚在西北海岸建设丹皮尔盐场(DampiesSaltLtd.)70年月，生产力气65034015～60cm的盐层作池板，承受大型的收盐机组和先进的洗盐设备，严格把握盐田卤水中各种生物群落的生态平衡,以利于增加产量,提高盐质。产盐含氯化钠97％以上，含水不溶性杂质0.02所限，历史上长期是铺砂、吸咸、淋卤、煎盐。1945年后才逐步改为在盐田内铺一层极薄的细砂，海水从砂粒间曲折缓慢流下，浓缩成卤，并由煎盐过渡到晒盐。到1972年，日本已全面承受离子交换膜电渗析法制卤，真空蒸发制盐〔见海盐。井矿盐生产技术史井矿盐的生产技术包括钻井汲卤、岩盐旱采和蒸发制盐等技术。钻井汲卤技术中国古代钻井汲卤技术的进展，可分为两个阶段。①挖掘浅井，吸卤煎盐。战国末期，秦国蜀郡守李冰于公元前256～251年在今四川省双流、成都、华阳一带，开凿盐井，汲卤煎盐。此后至北宋中期，都是人工挖凿的“大口浅描(?～156)所开，是大,石之上,以柏木围护井壁,防止,(公元前67)前后，四川省临邛县消灭了世界最早的自然气井──临邛火井，可用井火煮卤水成盐。(1041～1048)(1049～1054)年间，川南地区消灭了卓筒井。它的主要特点是：首次使用钻头“圜刃”锉〕凿井，钻头前端为井口如碗大，井身直如筒，深数十丈，用大楠竹去节，首尾套接，外缠麻绳，涂以油灰，下至井内作套管，防止井壁塌陷和淡水浸入；用小竹作汲卤筒，筒底系熟皮作启闭阀门,一筒可汲卤数斗；井上竖大木架,用辘轳、车盘提取卤水。卓筒井的消灭，说明中国当时已经掌:开井口,,将“方二、三尺,中穿圆径八、九寸或一尺二寸”的石圈，重叠砌在岩石上，与地面齐平；凿大口，用大型钻头经凿小口，用小型钻头经套管连续锉凿，直到觉察卤水、岩盐或自然气。相应的凿井工具，有可以钻凿不同口径、不同井段的钻头(锉)，有构造简洁、精巧有用的多种打捞落井物件，以及处理井崩、井漏事故的工具。这些都说明当时的钻井技术已进展到手工生产的成熟时期，(1835)钻成世界第一口超千米深井──燊海井；道光三十年(1850)前后钻成被称为“火井王”的自然气井──磨子井；光绪十八年(1892)钻成第一口岩盐井，注水溶解岩盐，再汲卤制盐，是为钻井水溶开采法的雏形。自贡1895年首创岩盐矿床自然连通开采工艺。20世纪20年月以来,渐渐改用蒸汽、电力作动力,承受式的顿钻和旋转钻；特别是中,到80年月初期,主要产区都实现了机械化，彻底转变了盐区面貌。世界其他国家，最初也是利用地表和浅坑中的自然卤水制盐。受中国钻井技术的启发，12世纪初成功地钻出了第一批自流井。随着产业革命的进展，1759年，法国罗塞夫斯(Roseives)112m的盐井，用蒸汽机带动水泵汲卤。1806年，美国拉夫纳兄弟在西弗吉尼亚州的卡纳瓦郡(Kanawhacounty)，用人工掘出了著名的先锋井,3m多；1808年,他们改用铲形钻头和冲击式顿钻法,18m，并用木质套管保护井壁。1831年，卡纳瓦郡的B.莫里斯制造钻杆与钻头之间的联接、缓冲装置──活环〔jar〕,类似中国钻井工具中的“转槽子”,使西方近代的顿钻法根本臻于完善。到1838年，卡纳瓦郡的120115m,用硬木或铜作套管；1845518m19011925年纽约州塞拉古斯(Syracuse)670m2030联首先使用涡轮钻，快速提高了钻井深度和效率。汲卤方面，初期都用水泵，随着井身加深，到2040年月，美国改用多级潜卤泵，可将几千米深的自然卤水汲到地面。对地下的17世纪开头承受坑道峒室水溶开采法，连续地或连续地把淡水注入坑1888〔，投资少,〔3000m左右2030年月以后推广到世界主要岩盐生产国,但回采率低(10～20％)。1943年,美国N.E.特朗普提出气垫水溶开采。1946年苏联实行油垫水溶开采〔〕达3和卤水浓度300g/l以上，得到广泛应用1950年,美国地质学家M.W.裂，使溶腔通连，一井注水，另一井或多井出卤，形成井组生产，进一步提高了产卤力气。50年月中期以后快速推广。70年月以来逐步向自动化方向进展。联邦德国的油垫法水溶开采，对淡水卤水压力、流量、温度、浓度及水泵阀门的启闭,统由中心把握室操作,到达了遥测、遥讯、遥控。美国、加拿大等国的压裂法，承受先进的物探测井手段，确定压裂部位；建立数学模拟，通过盐体应力状态的争论，确定压裂方向；承受定向斜井喷射、爆破及下油、自然气和工业废物，特别是放射性废物。岩盐旱采技术 是从地下或地面直接采出岩盐的技术。清乾隆五十八年(1793),中国云2040年月，云南元永井首先承受法，采出后经粉碎、筛分，即可供给市场。旱采法开采技术的进展与采煤大体一样。古代都靠人工用铁锤、铁凿采掘，人力背矿。后逐步进展为凿岩打眼，爆破落矿，并使用轮车、辘192050年月以后实现机械化、电气化。苏联的阿尔乔莫夫斯克盐矿在1956年以前已实现机械化。美国、联邦70年月建成的盐矿，实现了全部工序机械化、连续化。蒸发制盐技术卤水制盐，中国长期都用锅煎。最初多是就井设灶煎盐。随着生产的的竹枧输卤工艺。清代枧管用楠竹或大斑竹去节,首尾连接,再用竹篾、细麻、油灰缠涂。竹质轻,便于依据地势灵敏架设,跨山涉水，纵横穿插在井与井、井与灶、灶与灶之间，最长的达10km以上，与凿井的碓架,汲卤的天车,同为四川盐区的特别景观。为了解决燃料问题，193721km的釉砖输卤沟，利用自然地势，把卤水输送到一平浪，用煤煎盐，被誉为云南制盐史上的奇迹。煎盐用敞口圆锅，以柴、草、煤、自然气为燃料，直接用火加热，使卤水蒸发浓缩，结晶成盐，并已初步把握了净化卤水、添加晶种和利用清卤洗涤等工艺。1940年，中国开头承受钢板镶成的长方形平锅煎盐。1958年，中国在山东青岛建成第一座真空蒸发制盐设备，渐渐普遍推广。世界其他国家,俄国、德国在中世纪用平锅煎煮,直接用火加热。美国最早的煎盐设备是,用虹吸法逐锅下流,用人工捞盐。1789年，美国纽约州的N.Y.1863年前后，密执安州(Michigan)的锯木厂将废蒸气通入金属管内，再将金属管没入木质、金属或水泥浅池的卤水中,加热蒸发卤水,(grainer)1896年,美国154家盐厂中,82家承受此法，19595家。1887年，I.M.邓肯在纽约银泉(SilverSpring)最先利用单效真空蒸发罐制盐。1899年，美国曼里斯蒂铁工厂〔ManisteeIronWork〕制成第一套多效真空蒸发罐制盐设备，使蒸发制盐技术消灭了重大的改革。1910年推广到欧洲。1930年,瑞士埃舍纳斯公司(EscherWyssCo.)气加压升温，反复用于制盐，提高了热效率。后来又形成真空、热压并用的制盐技术〔井，快速地推广到经济兴盛国家，并进一步向多效化、自动化方向进展。湖盐生产技术 中国最早生产湖盐的是山西运城盐池，古称解池，是中国古代重要的产盐区。约在公元前2400年，产盐已具有相当规模。生产方法长期是自然结晶，集工采捞，隋唐之际进展为垦畦浇晒，即在池旁垦地为畦，引入湖水,曝晒5～6天成盐,缩短了结晶期。到明代晚期，进一步形成引水、蒸发、沉淀、飘花、搨花〔用木耙击沉盐花、再结晶的工艺，承受分段连续作业提高了盐质。中国西北地区的盐湖大都是固相与液相两种矿体并存长期以来是用人工采捞自然结晶的盐层到20世纪70年月后期改用机械开〔见湖盐。(Utah)的大盐湖(GreatSaltLake),1847年起在湖边修建盐池，利用湖水晒盐。早期根本是手工操作,用马拉的犁具收盐;后来逐步承受拖拉机、铲斗、皮带输送机、小火车等现代设备。结晶池用盐层作池板,以利于提高产盐质量。固、液相矿体共存的盐湖,如苏联的巴斯昆恰克(БаскунчаΕ0)〕1860年以前，根本上是手工操作采盐，十月革命后逐步改用机械，1938年改用联合采盐机，开采深度到达8m，台时产量百吨左右。70年月再改为包括切削、裂开、脱水、除杂、收集装车的轨道式联合采盐机，两人操作,台时产量250吨。采出的盐均由移动式铁轨机车，运到加工厂，制成各种加工盐。沉积条件纯属内陆盆地的为陆相矿床，矿体单层厚度较薄，常与芒硝、钙芒硝、石膏、硬石大，含有钾、镁、溴、碘等多种成分；盐类物质来源陆地和海洋，沉积条件介于陆相和海相之间的为海陆交相互矿床。岩盐矿体在猛烈的构造力和重力作用下,易产生塑性形变隆起,形界总量的30％；苏联、加拿大、联邦德国共约占55％～60％。中国的岩盐资源主要分布于四川、云南、湖南、湖北、安徽、江苏、河南、广东、青海、疆、西藏等地。③盐湖：第四纪以来形成的石盐和卤水矿床，分布在世界干旱的内陆闭流区，分为南、北和干盐湖。在30多个拥有湖盐资源的国家中，中国居首位,隐蔽量占世界总量一半以上,青海的柴达木盆地有“盐世界”之称；其次是苏联、美国，还有澳大利亚、埃塞俄比亚、利比亚、摩洛哥等国。④地下自然卤水：沉积岩形成时，封存在矿