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盐矿

盐矿目录
一、综述
二、 矿石矿物原料特点
三、 用途
四、技术经济指标
五、矿业简史

一、综述
  盐矿(halite ore;salt mine )为NaCl的总称,又称为“盐”、“钠盐”。其代表矿物为石盐。
  盐的原料来源可分为4类:海盐、湖盐、井盐和矿盐。以海水为原料晒制而得的盐叫作“海盐”;开采现代盐湖矿加工制得的盐叫作“湖盐”;运用凿井法汲取地表浅部或地下天然卤水加工制得的盐叫作“井盐”;开采古代岩盐矿床加工制得的盐则称“矿盐”。由于岩盐矿床有时与天然卤水盐矿共存,加之开采岩盐矿床钻井水溶法的问世,故又有“井盐”和“矿盐”的合称——“井矿盐”,或泛称为“矿盐”。
  在日常生活中,习惯上常将氯化钠简称为“盐”。氯化钠除供食用外(惯称食盐),大量用作化工原料(名曰工业用盐),国家统计局的统计年表以“原盐”为总称。
  中国的盐产量中一直是以海盐为主,其次是湖盐和井矿盐。由于海盐的生产受气候影响较大,加之海盐场多分布于东部沿海地区,为了盐业生产的均衡协调,近10余年来内地的井矿盐和湖盐生产得到较快的发展,因此海盐在盐产量中所占的比例有所减小。
  盐是世界上利用最普遍的非金属矿物原料,是人们生存的必需品。随着化学工业的发展和新的应用领域的开拓以及人口的逐年增加,对盐的需求量越来越大,因此在国计民生中盐占有相当重要的地位。盐的消耗量是衡量一个国家工业化水平的重要标志之一。中国是世界产盐大国,以海水为原料生产的海盐居世界第1位;海盐、湖盐和井矿盐的总产量居世界第2位,仅次于美国。

二、 矿石矿物原料特点
  石盐的化学式是NaCl,理论含量:Na 39.34%、Cl 60.66%。常含有卤水、气泡、泥质和有机质等包裹体;等轴晶系,晶体常呈立方体,很少见八面体,集合体一般为粒状、致密块状,有时呈柱状、纤维状、毛发状、盐华状等。无色透明或白色,含泥质时呈灰色,含氢氧化铁时呈黄色,含氧化铁时呈红色,含有机质呈黑褐色。玻璃光泽,风化表面或潮解后呈油脂光泽,贝壳状断口,性脆,硬度2~2.6,密度2.1~2.2 g/cm3。易溶于水,200℃时溶解度为26.4%,易潮解,味咸,有凉感。不导电,摩擦发光,焰色浓黄。在1 000℃时其可塑性很强,当温度、压力升高超过其临界点时软化,产生塑性变形,形成软流(固体流)。能与多种物质起化学反应,生成多种钠化合物和氯化合物;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潟湖和干枯的海湾中;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%。

三、 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90 g、含氯85 g,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5~8 g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(钠灯)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15,000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。

四、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:2.6~3.0 kg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:含NaCl≥99.3%;卤水耗量:10.5标m3/t盐;电耗:≤170kW·h/t盐;汽耗(含干燥用汽):60~80 kg/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%;卤水耗量:12~14标 m3/t盐;蒸发热经济:2.6~3.0 kg水/kg蒸汽;元明粉:含Na2SO4≥99%;元明粉电耗:450kW·h/t;元明粉汽耗1.8~2.0 t/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:含NaCl≥99.1%;卤水耗量:12~14 标m3/t盐;蒸发热经济:2.6~3.0 kg水/kg蒸汽;中间硝质量:含Na2SO4 85%~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:含NaCl≥99.3%;无水硫酸钠质量:含Na2SO4≥99%;卤水耗量:4.4标 m3/t盐;副产无水硫酸钠:75 kg/t盐;汽耗(含无水硫酸钠):1.05 t/t盐;电耗:22 kW·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%;卤水耗量:11.0~12.5标 m3/t盐;咸水量:50~60 kg/t盐,其中有用化工原料收回率≥85%;蒸发热经济:2.6~2.8 kg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:含NaCl≥99.3%;汽耗:0.9 t/t盐。

五、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4 000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3 887万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2 932.4万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。

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