利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法，包括步骤：S1、将硫酸盐型盐湖卤水置于‑17℃～‑10℃下冷冻至体系相平衡，固液分离，所得液相为冷冻卤水；S2、将冷冻卤水升温至20℃～30℃下进行蒸发，直至体系达到KCl和光卤石共饱，固液分离，所得固相为低钠盐粗品；S3、将低钠盐粗品经洗涤、破碎，获得其中KCl的质量百分数为14％～34％的低钠盐。本发明专利技术以硫酸盐型盐湖卤水作为原料，设计了一种冷冻除硝‑蒸发的工艺路径，其流程短、成本低、绿色环保。基于其原料特性，上述工艺操作可直接就地取材利用盐湖地区丰富的自然能，进行天然冷冻及摊晒蒸发，进一步降低投资。避免使用污染的海水资源，利于控制产品品质；也无需昂贵的高品质添加剂。

Direct preparation of low sodium salt from sulphate type Saline Lake brine

The invention discloses a method for preparing low sodium salt directly from sulfate salt lake brine, which includes steps: S1, freezing sulfate salt lake brine at 17 ~10 ~C to phase equilibrium of the system, solid-liquid separation, and the liquid phase is frozen brine; S2, evaporating frozen brine at 20 ~30 ~C, and straightening it. When KCl and carnallite are saturated, solid-liquid separation is achieved, and the solid phase is crude product of low sodium salt. In S3, the crude product of low sodium salt is washed and crushed, and the low sodium salt of which the mass percentage of KCl is 14%-34% is obtained. The invention takes sulfate salt lake brine as raw material, and designs a process path of freezing denitrification and evaporation, which has short process, low cost and environmental protection. Based on the characteristics of raw materials, the above process can directly take local raw materials and utilize the rich natural energy in Salt Lake area to carry out natural freezing and spreading evaporation, further reducing investment. Avoiding the use of polluted seawater resources is conducive to the control of product quality, and there is no need for expensive high-quality additives.

【技术实现步骤摘要】
利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法
本专利技术属于盐化工
，具体来讲，涉及一种利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法。
技术介绍
全球每年有700多万人死于因高血压引发的疾病，世界卫生组织已将高血压列为人类健康的十大威胁之一。第四次中国居民营养与健康状况调查报告表明：每日食盐摄入量不低于18g者患高血压的风险增高27％。根据最新营养普查结果表明：我国居民食盐日摄入量高达12g，超出世界卫生组织推荐(5g)原则健康成年人每天食盐量的1倍多；因此，食用低钠盐已然成为迫切需求。与普通精制钠盐相比，低钠盐含钠低(氯化钠70％左右)，富含钾(氯化钾30％左右)，有助人体钠钾平衡，降低高血压、心血管疾病的风险，对高血压和有老者的家庭，低钠盐是非常好的选择。目前，国内外常见低钠盐的主要制备方法有三种：(1)掺混法，即将氯化钾与普通精制盐中，然后其需要食品级添加剂(即食品级氯化钾)，此类添加剂在生产时需要DTB结晶MVR蒸汽压缩、喷雾干燥等技术，必然会有化学污染，同时食品级添加剂价格昂贵，也会增加低钠盐的成本；(2)以海水制备低钠盐，但是近年来，各个海域均存在有不同程度的污染，因此，生产的食品级海盐产品质量无法保证；(3)盐土植物浸取法，但这一方法会受限于地区资源分布，同时提取工艺温度高，时间长，且获得的氨基酸含量低。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法，该方法提供了另一种以硫酸盐型盐湖卤水为原料来低成本、无污染地制备低钠盐的工艺方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法，包括步骤：S1、将硫酸盐型盐湖卤水置于-17℃～-10℃下冷冻至体系相平衡，固液分离，所得液相为冷冻卤水；其中，在所述冷冻卤水中，Na+的质量百分数为4％～6.5％、K+的质量百分数为0.8％～2.6％、Mg2+的质量百分数为2.1％～3.5％、Cl-的质量百分数为15.5％～17.4％、SO42-的质量百分数为0.1％～1％、H2O的质量百分数为69％～74.2％；S2、将所述冷冻卤水升温至20℃～30℃下进行蒸发，直至体系达到KCl和光卤石共饱，固液分离，所得固相为低钠盐粗品，所得液相为蒸发母液；S3、将所述低钠盐粗品经洗涤、破碎，获得低钠盐；其中，在所述低钠盐中，KCl的质量百分数为14％～34％。进一步地，在所述步骤S2中，在蒸发至体系达到KCl和光卤石共饱之前，先经过蒸发析出NaCl阶段，在蒸发析出NaCl阶段，固液分离析出的NaCl后继续蒸发。进一步地，固液分离析出的NaCl的时间确认方法为：计算所述冷冻卤水与所述蒸发卤水之间KCl和NaCl的含量之差，分别获得KCl的理论析出量和NaCl的理论析出量；比较KCl的理论析出量与预制备的低钠盐中KCl的含量；若KCl的理论析出量低于预制备的低钠盐中KCl的含量，则根据蒸发温度下的Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O五元干基图及其对应的钠图和水图计算固液分离析出的NaCl的质量。进一步地，在所述硫酸盐型盐湖卤水中，Na+的质量百分数为6％～7.5％、K+的质量百分数为0.3％～0.79％、Mg2+的质量百分数为1.5％～2.3％、Cl-的质量百分数为13.9％～16.5％、SO42-的质量百分数为1.7％～2.9％、H2O的质量百分数为69.2％～76.6％。进一步地，在所述步骤S1中，冷冻温度为-17℃～-15℃。进一步地，在所述步骤S2中，将所述冷冻卤水升温至20℃～25℃下进行蒸发。进一步地，蒸发所述蒸发母液用于制备光卤石矿。本专利技术以硫酸盐型盐湖卤水作为原料，设计了一种冷冻除硝-蒸发的工艺路径，并结合固液分离、洗涤、粉碎即可制备获得低钠盐，其流程短、成本低、绿色环保。基于其原料特性，上述工艺操作可直接就地取材利用盐湖地区丰富的自然能，进行天然冷冻及摊晒蒸发，进一步降低投资。该低钠盐的制备方法避免使用目前已被污染的海水资源，更有利于控制产品品质；也无需掺混法中昂贵的高品质添加剂。附图说明通过结合附图进行的以下描述，本专利技术的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：图1是根据本专利技术的利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法于25℃下相图中的工艺路径。具体实施方式以下，将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本专利技术的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。本专利技术基于目前低钠盐的制备工艺存在的若干问题，以硫酸盐型盐湖卤水作为原料，研发了一种全新的制备低钠盐的方法。该方法包括下述步骤：在步骤S1中，将硫酸盐型盐湖卤水置于-17℃～-10℃下冷冻至体系相平衡，固液分离，所得液相为冷冻卤水。具体来讲，硫酸盐型盐湖卤水一般具有如表1所示的主要组成。表1硫酸盐型盐湖卤水的主要组成优选地，将上述硫酸盐型盐湖卤水进行恒温冷冻。上述冷冻温度基本与盐湖地区的夜间温度相差不大，为此，可充分利用盐湖地区的该自然环境和气候优势，进行天然冷冻，但值得说明的是，当采用天然冷冻时，冷冻温度一般会出现略微的波动，这均属正常现象，可近似认为属于一种恒温冷冻，其也并不会对冷冻效果带来任何不利的影响。如此，即可通过上述冻硝将该硫酸盐型盐湖卤水中的大部分Na+和SO42-以芒硝形式去除，而体系相平衡即为其中SO42-含量基本稳定之时。固液分离后，对应获得的冷冻卤水具有如表2所示的主要组成。表2冷冻卤水的主要组成上述冷冻过程中，温度优选控制在-17℃～-15℃这一较低的温度，以保证在相同的冷冻时间内，析出更多的芒硝，从而进一步降低冷冻卤水中SO42-的含量，获得更好的冻硝效果。在步骤S2中，将冷冻卤水升温至20℃～30℃下进行蒸发，直至体系达到KCl和光卤石共饱，固液分离，所得固相为低钠盐粗品，所得液相为蒸发母液。以25℃的蒸发温度为例说明，如图1所示，在图1中，Kp表示光卤石相区，We表示软钾镁矾相区，Ac表示白钠镁矾相区。由此，位于MgSO4·7H2O相区的代表硫酸盐型盐湖卤水的相点L1在步骤S1冻硝后，其组分变为位于KCl相区的代表冷冻卤水的相点L2；此时在该温度下蒸发该相点L2表示的冷冻卤水，则一般首先析出NaCl，然后NaCl和KCl共析，直至相点L2逐渐移动至KCl和光卤石的共饱线上的相点L，图1中虚线即表示了随着蒸发的进行，相点由L2移动至L的路径；此时，停止蒸发，并固液分离，即获得低钠盐粗品和蒸发母液。当然，除了上述如1所示的25℃下蒸发路径对应的相图，当采用其他温度进行蒸发时，则应对应采用当前蒸发温度或相近温度下的相图。值得说明的是，步骤S1中冷冻温度等决定了去除Na+和SO42-的程度，而进一步决定了蒸发后固液分离所得固相低钠盐粗品中KCl与NaCl的相对含量是否符合预制备的低钠盐中二者的相对含量；因此，可能存在步骤S1中Na+去除度不够，而将导致预制备的低钠盐中NaCl含量偏高而KCl含量偏低的情况；为此，针对这种情况，在步骤S2中，在蒸发至体系达到KCl和光卤石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法，其特征在于，包括步骤：S1、将硫酸盐型盐湖卤水置于‑17℃～‑10℃下冷冻至体系相平衡，固液分离，所得液相为冷冻卤水；其中，在所述冷冻卤水中，Na+的质量百分数为4％～6.5％、K+的质量百分数为0.8％～2.6％、Mg2+的质量百分数为2.1％～3.5％、Cl‑的质量百分数为15.5％～17.4％、SO42‑的质量百分数为0.1％～1％、H2O的质量百分数为69％～74.2％；S2、将所述冷冻卤水升温至20℃～30℃下进行蒸发，直至体系达到KCl和光卤石共饱，固液分离，所得固相为低钠盐粗品，所得液相为蒸发母液；S3、将所述低钠盐粗品经洗涤、破碎，获得低钠盐；其中，在所述低钠盐中，KCl的质量百分数为14％～34％。

【技术特征摘要】
1.一种利用硫酸盐型盐湖卤水直接制备低钠盐的方法，其特征在于，包括步骤：S1、将硫酸盐型盐湖卤水置于-17℃～-10℃下冷冻至体系相平衡，固液分离，所得液相为冷冻卤水；其中，在所述冷冻卤水中，Na+的质量百分数为4％～6.5％、K+的质量百分数为0.8％～2.6％、Mg2+的质量百分数为2.1％～3.5％、Cl-的质量百分数为15.5％～17.4％、SO42-的质量百分数为0.1％～1％、H2O的质量百分数为69％～74.2％；S2、将所述冷冻卤水升温至20℃～30℃下进行蒸发，直至体系达到KCl和光卤石共饱，固液分离，所得固相为低钠盐粗品，所得液相为蒸发母液；S3、将所述低钠盐粗品经洗涤、破碎，获得低钠盐；其中，在所述低钠盐中，KCl的质量百分数为14％～34％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在蒸发至体系达到KCl和光卤石共饱之前，先经过蒸发析出NaCl阶段，在蒸发析出NaCl阶段，固液分离析出的NaCl后继续蒸发。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，固液分离析出的NaCl的时间确认方法为：计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬梅，张志宏，马艳芳，王敏，付振海，张永明，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海,63