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电解还原可得到金属钠和气体氯。
石盐为蒸发岩矿物之一,是分布最广的一种盐类矿物,主要产于内陆盆地盐湖和被隔绝的浅水(氵舄)湖和干枯的海湾中;
共生矿物有石膏、硬石膏、光卤石、杂卤石、钾石盐、钙芒硝、无水芒硝、天然碱等。
产于沙漠盐泽中的石盐常呈粉末状或土状皮壳。
古代岩盐矿床矿石常见的共生盐类矿物有石膏、硬石膏、钙芒硝、无水芒硝、天青石、方解石、白云石、光卤石、钾石盐、杂卤石、天然碱等。
据其主要矿物组分含量可分为9种矿石类型:
石盐矿石,硬石膏-石盐矿石,泥灰岩-石盐矿石(或泥砾质石盐矿石),泥砾质钙芒硝-石盐矿石,泥砾质钾石盐-石盐矿石等。
矿石结构一般有自形—半自形结构、中粒—细粒结构(部分粗粒—巨粒结构)、斑晶结构等;
在低品位岩盐矿石中可见砂状结构、粉状结构、泥质结构等。
矿石构造常有:
块状构造、条带状构造、层状构造,其次还有斑状构造、角砾状构造、脉状构造、浸染状构造等。
岩盐矿石按品位可分为3类:
富矿石,NaCl含量大于85%;
中等矿石,NaCl含量为50%~85%;
贫矿石,NaCl含量为20%~50%。
二、用途与技术经济指标
(一)用途
盐是人类生活的必需品,又是化学工业的基本原料,在农业和其他工业中也有广泛的用途。
食盐是维持人体生理正常发育不可缺少的物质,成人体内一般约含钠90g、含氯85g,大部分存于体液中。
钠对肌肉的收缩、心脏的搏动、血液的流通、神经信息的传递、碳水化合物和蛋白质的新陈代谢、体液的酸碱平衡等都有重要作用。
氯既有维持人体内酸碱平衡和渗透压平衡的作用,又是胃液中电解质的主要阴离子,能促生盐酸,帮助消化。
为补充随小便和汗液排出的氯化钠,成人每天一般需要摄入5~8g食盐,在夏季和高温环境中需增加摄入量。
人体如果缺盐,轻则倦怠乏力,淡漠无神,起立时晕眩;
重则恶心呕吐,痛性肌肉痉挛,水肿,血压下降;
极重则木僵,恶心呕吐以至昏迷,血压进一步下降或不可测知。
食盐除作调味品外,尚有调理作用和药理功能:
食盐水浴可治疗皮疹、风湿、慢性贫血;
肺出血时可服数克盐水止血;
在水银、溴、碘、铬等中毒时,服食盐水可解毒;
注射生理盐水可作大出血后的急救。
以食盐为载体,添加人体必需的有关盐类,可制出系列保健盐和医药盐。
在食盐中添加营养素、食用香料和其他调味品,可配制出系列佐料盐和营养盐。
盐在工业上用途很广,是化学工业最基本的原料之一,被誉为“化学工业之母”。
工业用盐大部分用于生产纯碱、烧碱、氯气、盐酸、金属钠等。
碱和盐酸广泛用于化工、纺织、造纸、肥皂、染料、冶金、陶瓷、玻璃医药等部门。
氯气可直接用于漂白、消毒,也可用于制造漂白粉、毒气及无机化合物,还可用于制造各种有机氯化合物及有机化合物中间体,如合成树脂、香料、除草剂、防腐剂、灭火剂等,也用于合成盐酸,提取溴和碘。
金属钠可用作制取复杂有机化合物的催化剂,提取稀有元素的还原剂,制造抗磨合金和充钠蒸气灯泡等。
在钢铁工业中用熔融食盐和食盐水进行钢料的回火和淬火,作铸造的型砂粘接剂。
在有色冶金工业中用于炼铜(氯化焙烧法)、电解金属镁。
盐在农业上可用于选种、施肥等,增加作物产量。
在畜牧业上盐是牲畜生长和防治病所必需的。
盐也是渔业、食品加工和贮藏、水处理、国防和国家储备必不可少的物质,又是换取外汇的重要出口产品。
利用盐水溶液冰点降低的原理,盐还可用来溶化道路上的冰雪,减少交通事故。
盐又是合成革、人造纤维、塑料、农药等行业的基本原料。
据统计,工业和农业中应用的盐及其衍生物约有15000种之多。
以盐做催化剂的新用途是盐和开发新能源相结合。
据《世界经济导报》报道,科学家们充满信心地预言,在不久的将来以盐作为新能源的“盐坡太阳池”将会遍地开花。
随着科学技术的飞速发展,盐的应用范围愈来愈广,新的用途将不断出现。
(二)技术经济指标
我国海盐、湖盐、井矿盐的技术经济指标,由于原料来源和加工不同,其生产成本、原材料消耗、产品质量等指标均有较大差异。
据《1995年制盐工业统计年报》,就产品质量而言,要求井矿盐含氯化钠99.03%,湖盐含氯化钠96.7%,海盐含氯化钠94.67%(其中以长江口为界,北方海盐含氯化钠96.06%、南方海盐含氯化钠92.99%)。
井矿盐制盐:
(1)人工卤水浮选分离制盐工艺技术经济指标成品盐质:
含NaCl≥99.3%;
卤水耗量:
10.5~11.0标m3/t盐;
蒸发热经济:
2.6~3.0kg水/kg蒸汽。
(2)石膏型岩盐人工卤水机械热压缩制盐工艺技术经济指标盐质:
10.5标m3/t盐;
电耗:
≤170kW·
h/t盐;
汽耗(含干燥用汽):
60~80kg/t盐。
(3)芒硝型岩盐人工卤水冷冻法分离制盐工艺技术经济指标盐质:
含NaCl≥99.1%;
12~14标m3/t盐;
2.6~3.0kg水/kg蒸汽;
元明粉:
含Na2SO4≥99%;
元明粉电耗:
450kW·
h/t;
元明粉汽耗1.8~2.0t/t。
(4)芒硝型岩盐人工卤水兑卤回溶、加热盐析分离制盐工艺技术经济指标盐质:
12~14标m3/t盐;
中间硝质量:
含Na2SO485%~95%。
(5)芒硝型岩盐人工卤水“母液回收法”脱硝制盐工艺技术经济指标盐质:
无水硫酸钠质量:
4.4标m3/t盐;
副产无水硫酸钠:
75kg/t盐;
汽耗(含无水硫酸钠):
1.05t/t盐;
22kW·
h/t盐。
(6)地下卤水分段蒸发制盐工艺技术经济指标盐质:
含NaCl≥98.5%;
11.0~12.5标m3/t盐;
咸水量:
50~60kg/t盐,其中有用化工原料收回率≥85%;
2.6~2.8kg水/kg蒸汽。
(7)固体原盐闪蒸再结晶制盐工艺技术经济指标盐质:
汽耗:
0.9t/t盐。
三、矿业简史
中国是世界产盐历史最悠久的国家之一。
相传炎帝时(约公元前4000年的新石器时代)风沙氏煮海为盐。
最早起源于山东半岛胶州湾一带,是用火熬海水制盐之鼻祖;
此法一直延续到明清之际,逐渐过渡到用滩晒法制海盐。
湖盐的生产至少从3000多年前的商代就已开始,即用人工盐田晒制石盐的生产方法,春秋战国时代“肇始于山西解池”(即今运城盐湖)。
殷商甲骨文中的“卤”字写作“※”,是人工盐田晒卤制盐的象形文字。
井盐的生产始于2000多年前的秦代,公元前256~前251年李冰为蜀守时已采用钻井汲卤煎盐方法开采利用今四川省双流、成都一带的卤水矿。
这种钻井技术约在12世纪前传到西方各国,为世界文明作出了贡献。
中国矿盐(亦称岩盐)的生产历史只有数百年,先是从地面或地下直接采出,清乾隆五十八年(1793年)云南省石羔井开始采用斜井开采,到清光绪十八年(1892年)四川省自贡钻出第一口岩盐井,注水溶解后汲卤制盐,为钻井水溶开采法的雏形,至1895年开创岩盐的自然连通开采工艺。
另外,在西藏芒康县、盐井县一带广泛出露盐泉,利用盐泉“汲卤熬盐”已有数百年历史。
中国是世界上开凿天然气井,并利用天然气煮盐最早的国家。
中国产盐历史悠久,但在旧中国,历代统治者为了扩大盐的税利收入,大都采用专卖形式,以严刑峻法控制着盐的产销,束缚了盐业的发展。
从清末到北洋军阀统治时期,帝国主义者通过以盐税为抵押的巨额贷款,直接控制了中国的盐业管理大权,肆意榨取盐的税收;
日本帝国主义者侵华时期,霸占了沿海大部分盐场,以血腥手段镇压盐工,掠夺盐产品;
在国民党统治时期,官僚资本家通过专卖、官运和运商登记等手段,全面强化对盐业产销的控制,低价收购产品,以垄断价格销售。
总之,漫长的封建社会和半封建半殖民地社会制度的桎梏,加上帝国主义者的侵略和盘剥,使中国的制盐工业长期处于落后状态,盐矿资源不清,设备简陋陈旧,生产全靠手工操作。
中华人民共和国成立后,经过40多年的努力,盐矿的地质研究、普查、勘探事业以及制盐工业得到了飞速的发展。
人民政府采取了一系列有效措施极大地调动了各方面的积极性。
随着石油、天然气等矿产资源评价工作的深入开展,相继发现了一批盐矿产地。
经过大量的地质研究和勘查工作,截至1996年底,我国探明NaCl保有储量达4000余亿t。
第一个五年计划以来,制盐工业有计划地进行了基本建设和技术改造;
新建、扩建、改建了南堡、羊口、复州湾、莺歌海、张家坝、吉兰泰等一批大中型盐场(厂);
湖南、江西、安徽、河南等省结束了不产盐的历史;
湖北省云应地区形成新的井矿盐生产基地。
1996年末全国盐的生产能力达到3887万t,比1950年末的300万t增长了近12倍。
采盐制盐技术显著进步:
海盐区总结推广了新卤、适当深卤、适当长期结晶的新工艺,部分结晶池采用了塑料薄膜苫盖;
盐田基本实现了扬水、制卤、结晶、集坨“四集中”要求;
生产的机械化、半机械化程度大大提高。
大中型湖盐场采用了联合采盐机或采盐船,结合管道水输或轻便铁轨运输,以机械化、半机械化生产代替了手工操作。
地下卤水盐矿开采由单一提捞法采卤,发展为气举采卤、抽油机-深井泵采卤、电动潜卤泵采卤。
对于古代岩盐矿床由旱采发展到水采,水采中的钻井水溶法又由单一提捞法改进为单井对流法、多井连通法;
成功地采用了油垫法、气垫法和水力压裂法采盐;
硐室水溶法代替旱采用于开采特低品位的岩盐矿床;
用真空制盐法代替了圆锅、平锅煎盐;
加之热压蒸发、闪急蒸发制盐的盐硝联产技术的引进,全面改变了盐业生产的面貌。
在盐业战线上建立起一整套包括科研、教学、地质、采矿、设计、科技情报、钻井、采卤、标测、制盐、盐化工、发电、机械制造的工业体系,形成了一支技术力量雄厚的盐业科技队伍。
我国1996年生产原盐2932.4万t,其中海盐占70.95%、湖盐占7.85%、井矿盐占21.2%。
生产海盐的省(市、区)有辽宁、天津、河北、山东、江苏、浙江、福建、广东、广西、海南和台湾;
主要生产企业单位有辽宁省的营口盐场、复州湾盐场、皮子窝化工厂和金州盐场、天津市的塘沽盐场和汉沽盐场、河北省的南堡盐场、黄骅盐场和大清河盐场、山东省的羊口盐场和埕口盐场、江苏省盐业公司、海南省莺歌海盐场等。
生产湖盐的主要省(区)有内蒙古、山西、青海、新疆、西藏等;
主要生产企业单位有内蒙古的吉兰泰盐场和雅布赖盐场,青海的茶卡盐场和柯柯盐场,新疆的盐湖化工厂、七泉湖化工厂、七角井化工厂等。
生产井矿盐的省份有江苏、江西、湖南、湖北、四川、云南等;
主要生产企业单位有四川的五通桥盐厂、张家坝化工厂、自流井盐厂、邓关盐厂、大安盐厂、长山盐矿和贡井盐厂,云南一平浪盐厂,湖南湘澧盐矿和湘衡盐矿,湖北应城盐矿,江西的江西盐矿等;
其中四川自贡盐业生产历史悠久,是全国规模最大的井矿盐工业生产基地,素有“盐都”之称。
一、资源状况
世界盐资源总蕴藏量约为6.4×
108亿t,其中海水盐约为4.3×
108亿t。
中国盐资源很丰富,海岸线漫长,北起辽宁省鸭绿江口,南至广西的北仑河口,途经11个省(区、市),全长18000km;
若将沿海岛屿的海岸线计算在内,总长达21000km。
海水是取之不尽用之不竭的资源,我国大陆海岸类型以平原海岸为主,汲取原料海水制盐很方便。
此外,盐矿资源几乎遍布全国各省(区)。
截至1996年底,我国探明盐矿产地150处,保有盐矿储量4075亿t(表4.8.1),广泛分布于17个省(区)。
在1995年保有储量4033.09亿t中,岩盐矿储量占18%,卤水盐矿储量占0.84%,湖盐矿储量占81.16%。
表4.8.1全国盐矿储量(1996)
我国最大的岩盐矿产地是四川省犍为县威西盐矿,保有储量为174亿t;
最大的湖盐矿产地青海省柴达木盆地西部的茫崖镇大浪滩盐矿,NaCl储量达1493亿t。
我国最大的盐矿省为青海省,保有储量占全国总储量的80%;
此外四川、湖北、云南和江西等省盐矿资源亦极丰富,省保有储量均大于百亿吨。
二、地理分布
我国盐矿资源基本分布状况是:
东部海盐,西部湖盐,中部井矿盐。
至1995年末,广阔的海疆已建成44.34hm2盐田滩涂,其中北方海盐区(含辽宁、河北、天津、山东和江苏)为39.29万hm2,南方海盐区(含浙江、福州、广东、广西和海南)为5.05万hm2,当年共产海盐1700多万t。
我国是世界上盐湖分布最多的国家之一,主要分布于西部,据统计,面积大于1km2的盐湖有近千个,成盐面积约6万km2,这些盐湖位于东经74°
~125°
、北纬28°
~50°
之间,大致与现代干旱-半干旱气候带一致,即分布于新疆、青海、西藏、陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、山西等省(区),含盐地层均为第四系全新统。
内蒙古的海拉尔盆地、鄂尔多斯盆地和阿拉善高原,青海柴达木盆地、西藏羌塘盆地,新疆准噶尔盆地、吐鲁番盆地和塔里木盆地,盐湖数量最多,三省(区)盐湖数约占我国盐湖总数的80%,成盐面积约占全国盐湖总面积的90%。
我国面积大、储量丰富的盐湖很多,如青海察尔汗盐湖,总面积达5856km2,以石盐、氯化钾和氯化镁为主的盐类矿产总储量达数百亿吨;
青海昆特依盐湖,石盐分布面积为1680km2,估算储量近200亿t;
位于柴达木盆地西部的茫崖镇大浪滩盐湖,不仅是中国最大的盐矿产地,而且也是世界上最大的现代盐湖矿产地。
图4.8.1中国盐矿分布图
我国古代岩盐矿床分布广泛。
新中国成立以来,随着油盐钾兼探,盐矿地质工作和石油化工战线寻找油气和钾盐勘查工作的不断深入,硕果累累。
在四川、云南、江苏、山东、浙江、湖南、湖北、江西、河北、广东、山西、甘肃、宁夏、新疆等省(区)均探获了岩盐矿床。
与此同时,还探获了丰富的地下卤水盐矿资源,除了沿海地下卤水(如莱州湾、辽东湾的地下卤水)属第四纪形成以外,其他已发现的地下卤水均系第四纪以前形成,如山东东营;
湖北潜江、江陵、建南;
四川成都—蒲江、川中、自贡、川西等地广泛分布的地下卤水。
此外在新疆塔里木盆地西南缘、青海南部和西藏东部等地亦有地下卤水分布。
四川盆地的地下卤水早已以自贡为中心开发利用,江汉盆地和莱州湾的地下卤水也已局部开采利用。
全国主要省(区)盐资源情况如下:
河北省:
以产海盐著称,为我国海盐主要产区之一。
沧县、晋县、任丘市等地有下第三系沙河街组岩盐矿床。
天津市:
我国海盐主要产区之一。
山西省:
我国湖盐产区之一,运城盐湖生产历史悠久。
内蒙古自治区:
我国湖盐主要产区之一。
已知约有140个内陆湖泊,其中现代盐湖占80%。
盐湖中除了沉积石盐外,还有芒硝、天然碱或石膏:
部分盐湖还赋存有钾、镁、锂、硼、溴、碘等。
盐湖约占1/3。
辽宁省:
在营口县盐田、新金县清水河盐田等地发现了第四纪滨海地下卤水。
山东省:
我国海盐主要产区之一,也生产井矿盐。
莱州湾滨海地下卤水的发现和开发,促进了海盐生产的发展。
岩盐矿床有:
垦利县东营盐矿,泰安市大汶口盐矿、肥城(县)盐矿等。
江苏省:
产于下第三系的岩盐矿床有:
金坛县直溪桥盐矿、淮阴县高堰盐矿、丰县盐矿。
产于白垩系的岩盐矿床有淮安盐矿。
江西省:
为我国井矿盐产区之一。
岩盐矿床有产于下第三系的清江盐矿和产于上白垩系的会昌县周田盐矿等。
该省已成为我国新兴的盐生产基地之一。
河南省:
我国井矿盐产区之一。
有产于下第三系的桐柏县吴城盐碱矿、叶县盐矿。
并在濮城、文留一带发现下第三系特大型岩盐矿床——濮阳盐矿。
湖北省:
我国井矿盐主要产区之一。
盐矿资源极为丰富。
在云梦县、应城县、天门县和潜江县分布有下第三系的特大型岩盐矿床和地下卤水矿床,如云应盐矿。
岩盐矿床还有:
产于白垩系的枣阳县王城盐矿,产于三叠系的利川县建南盐矿等。
该省已成为我国盐和盐化工主要生产基地之一。
湖南省:
有产于下第三系的衡阳盐矿和澧县盐矿。
广东省:
为我国海盐产区之一。
岩盐矿床有产于下第三系的三水盐矿、东莞盐矿、广州市龙归盐矿。
海南省:
尚未发现岩盐矿床。
四川省:
为我国井矿盐主要产区之一。
井盐生产历史悠久,其主要产盐地——自贡市素有“盐都”之称。
该省蕴藏着极其丰富的盐矿资源。
在长宁县至叙永县一带,有世界上已知成盐时代最早的钙芒硝-岩盐矿床,即长宁盐矿(产于震旦系灯影组)。
有产于三叠系的川中盐矿、犍为县威西盐矿、盐源盐矿、垫江盐矿、自贡市大坟堡盐矿、江油盐矿、荣县长山盐矿、江津县渝南盐矿、大山铺盐矿、郭家坳盐矿等。
四川省的大部分盐矿具有盐层厚、品位富、规模大的特点。
威西盐矿已成为四川最大的制盐原料卤水生产基地。
该省是我国盐和盐化工的主要生产基地之一。
云南省:
汲卤和采矿溶卤制盐的历史较悠久。
滇中、滇西、滇南均有赋存于下第三系的岩盐矿床,如普洱县磨黑盐矿、禄丰县元永井盐矿、江城县勐野井钾石盐-石盐矿床等。
西藏自治区:
湖泊星罗棋布。
据不完全统计,大小湖泊有上千个,是我国现代盐湖的主要分布区之一。
有少数盐湖已进行小规模开采。
陕西省:
为我国湖盐产区之一,定边盐湖产盐历史悠久。
甘肃省:
为我国湖盐产区之一。
在额济纳旗有西居延海盐湖。
青海省:
为我国湖盐主要产区之一。
是我国现代盐湖主要分布区之一,其主要盐湖分布于柴达木盆地。
特点是盐湖数量多、储量规模大、盐矿资源极为丰富。
该省为我国湖盐和盐化工的重要生产基地之一。
新疆自治区:
为我国湖盐比较主要的产区之一。
已知有200多个盐湖,为我国现代盐湖主要分布区之一,其中以石盐为主的盐湖约占80%,芒硝次之,有少量钠硝石、天然碱沉积,个别盐湖有硼酸盐沉积。
台湾省:
盐滩分布于台湾本岛西部沿海的通宵、鹿港、北门、西港、台南等地。
在布袋、七股、台南和北门各设盐厂一处,盐滩面积4000余hm2。
黑龙江、吉林、贵州等省与北京、上海市,以及香港特别行政区等盐矿资源贫乏。
三、资源特点
(一)海盐资源
我国近海表层盐度分布的规律是:
近岸低、外海高、黑潮区更高。
在冬季,渤海表层盐度平均为31.5‰,其中央区域约为34‰,沿岸低于26‰;
黄海的表层盐度北部约为31‰~32‰、南部约为31.5‰~32.5‰;
东海的表层盐度除了长江口地区低于20.0‰,大部分海区约为33‰~34‰,黑潮流经的海区达34.5‰左右;
南海的表层盐度大部分海区为33‰~34‰,局部可达34.5‰,沿岸为30‰~32‰;
在夏季,渤海整个海区表层盐度平均为25‰~30‰;
黄海为30‰~32‰;
东海从长江口至杭州湾的表层盐度最低可降至5‰以下,但黑潮区仍达34‰左右。
我国沿岸海水盐度总的变化情况:
渤海和黄海在26.0‰~31.0‰左右,东海在24.0‰~32.0‰左右,南海在27.5‰~34.0‰之间,各河口区域盐度都很低。
我国漫长的海岸线可以分为三个类型:
平原海岸,即杭州湾以北的大陆海岸,多由巨厚而松散的沙或淤泥沉积物组成,即基本上属于“基泥质海岸”,适合于兴建大型和中型盐田;
港湾海岸即杭州湾以南主要是闽浙两省的大陆海岸,亦称“基岩海岸”,岸线峡湾曲折,坡陡水深,其间河口地区也分布有平原海岸,多适于建中小型盐田;
生物海岸包括珊瑚礁海岸和红树林海岸,多分布于广东、广西、台湾、海南、福建南部、南海诸岛的沿岸,其间也分布有可兴建盐田的平原海岸。
我国海盐分为北方和南方两个产区,北方海盐区位于长江以北的辽宁、河北、天津、山东、江苏,是我国海盐的主要产区,年蒸发量(约1500~1800mm)大于降雨量(约500~900mm),雨量集中在6月底至8月底。
采用平晒生产工艺,分春晒和秋晒两个生产阶段;
春晒阶段一般完成全年生产任务的70%~80%,9月上旬至11月上旬为秋晒,由于蒸发量逐渐减少,因此一般产量不大。
南方海盐区包括浙江、福建、广东、广西、海南和台湾等省(区),日平均气温比北方盐区高,年蒸发量较大(除浙江省外),降水量也大,一般利用连晴日产盐,全年生产。
浙江省平均年蒸发量1100mm以上,降水量1000~1300mm以上,每年7月至10月连晴天较多,为产盐旺季,其他月份为淡季。
福建省平均年蒸发量2000mm以上,平均年降水量1000~1500mm以上,气候干燥的10月至翌年元月是产盐旺季,每年的7至9月雨量虽大,但连晴天多,也可产盐。
广东省雷州半岛和海南省的盐区年蒸发量为2000~2400mm,年降雨量为1000~1200mm,每年的3月至7月气温高、日蒸发量大、雨量不多,为产盐旺季;
湛江以东盐区年蒸发量为1500~2000mm,年降雨量为1800~2500mm,每年的一季度和四季度雨量少,连晴天多,为产盐旺季。
广西年蒸发量平均1800mm以上,年降水量平均1700mm以上,雨水集中在6月底到9月,每年的第二和第四季度为生产旺季。
(二)湖盐矿产
我国是世界上湖盐矿产资源极其丰富的少数几个国家之一。
既有固相湖盐矿床,也有液相湖盐矿床(亦称卤水湖),并以固液相并存者为多。
固相矿床除大量产出石盐外,还常有芒硝、石膏、天然碱、钾石盐、光卤石、菱镁矿、镁盐、硼酸盐等。
矿体形态以层状和似层状为主,呈较大范围的连续沉积,工业价值最大。
湖盐矿床均形成于第四纪,没有经历较大的外动力地质作用,故一般基本保持着原来的水平沉积产状。
石盐矿石NaCl
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