工業(yè)制鹽對(duì)鈣鎂離子的控制直接決定鹽品純度和生產(chǎn)設(shè)備安全。核心邏輯是以 “防垢除雜、提升鹽純度" 為目標(biāo),通過(guò) “預(yù)處理粗除 + 精制深度去除 + 全程監(jiān)測(cè)" 的流程,將鈣鎂離子濃度控制在極低水平(通常<10mg/L) 。工業(yè)制鹽(尤其是真空制鹽、海鹽精制)中,鈣鎂離子是主要雜質(zhì),其控制標(biāo)準(zhǔn)明確且嚴(yán)格,目的是避免兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:
設(shè)備結(jié)垢:鈣鎂離子在蒸發(fā)罐、加熱管表面形成碳酸鈣、氫氧化鎂水垢,會(huì)降低熱傳導(dǎo)效率,增加能耗,嚴(yán)重時(shí)甚至堵塞管道。
鹽品質(zhì)量:鈣鎂離子殘留會(huì)導(dǎo)致鹽品易吸潮結(jié)塊、口感發(fā)苦,無(wú)法滿足食品級(jí)或工業(yè)級(jí)(如氯堿工業(yè))用鹽要求。
準(zhǔn)確檢測(cè)鈣鎂離子濃度是控制的前提,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用兩種方法,可根據(jù)精度需求選擇:
EDTA 絡(luò)合滴定法(常規(guī)檢測(cè))
原理:用 EDTA(乙二胺四乙酸二鈉)標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定劑,通過(guò)絡(luò)合反應(yīng)與鈣鎂離子結(jié)合,借助指示劑(如鉻黑 T、鈣指示劑)判斷終點(diǎn),計(jì)算濃度。
優(yōu)勢(shì):操作簡(jiǎn)單、成本低、設(shè)備要求不高(只需滴定管、錐形瓶),適合車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),精度可滿足工業(yè)制鹽常規(guī)需求(誤差 ±0.1mg/L)。
適用場(chǎng)景:粗鹽水預(yù)處理后、精制鹽水入蒸發(fā)罐前的日常檢測(cè)。

離子色譜法(精準(zhǔn)分析)
原理:利用離子色譜儀的色譜柱分離鈣鎂離子,通過(guò)檢測(cè)器(如電導(dǎo)檢測(cè)器)測(cè)定其峰面積,與標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)比計(jì)算濃度。
優(yōu)勢(shì):精度極-高(檢測(cè)限可達(dá) 0.01mg/L),可同時(shí)檢測(cè)鈣、鎂及其他雜質(zhì)離子(如硫酸根、氯離子),數(shù)據(jù)重復(fù)性好。
適用場(chǎng)景:新工藝調(diào)試、鹽品質(zhì)量異常排查、關(guān)鍵控制點(diǎn)(如膜分離出口)的精準(zhǔn)驗(yàn)證。
工業(yè)制鹽中鈣鎂離子的去除分 “預(yù)處理" 和 “精制" 兩步,形成階梯式控制,確保最終達(dá)標(biāo)。
這是最主流的低成本粗除工藝,通過(guò)添加化學(xué)藥劑使高濃度鈣鎂離子形成沉淀,提前分離,減少后續(xù)精制壓力。
除鈣操作
藥劑:向粗鹽水中加入碳酸鈉(Na?CO?) ,與鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。
反應(yīng)式:Ca2? + CO?2? → CaCO?↓(碳酸鈣溶解度極低,易沉降)。
控制要點(diǎn):反應(yīng) pH 值需控制在 8.5-9.5,確保碳酸鈣完-全沉淀;碳酸鈉用量需過(guò)量 5%-10%,避免鈣離子殘留。
除鎂操作
藥劑:加入氫氧化鈉(NaOH) ,調(diào)節(jié) pH 至 11 以上,使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀。
反應(yīng)式:Mg2? + 2OH? → Mg (OH)?↓(pH≥11 時(shí),氫氧化鎂溶解度大幅降低)。
后續(xù)處理:沉淀生成后,通過(guò)澄清池(加絮凝劑加速沉降)、過(guò)濾機(jī)(如板框壓濾機(jī))將沉淀物與鹽水分離,得到初步凈化的鹽水。
經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鹽水仍有少量鈣鎂離子,需通過(guò)精制工藝深度去除,確保滿足蒸發(fā)制鹽要求,常用兩種技術(shù):
離子交換樹(shù)脂法
原理:利用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(如 732 型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂)的交換能力,將鹽水中的鈣鎂離子替換為樹(shù)脂上的鈉離子。
操作:鹽水連續(xù)通過(guò)樹(shù)脂柱,當(dāng)樹(shù)脂吸附飽和后,用鹽酸或氯化鈉溶液再生,恢復(fù)交換能力,可循環(huán)使用。
優(yōu)勢(shì):操作穩(wěn)定,可將鈣鎂離子濃度降至 5mg/L 以下,適合中小型制鹽企業(yè)。
膜分離法(反滲透 / 納濾)
原理:利用反滲透膜(RO)或納濾膜(NF)的選擇性透過(guò)性,只允許水分子和鈉離子通過(guò),截留鈣鎂等二價(jià)離子。
優(yōu)勢(shì):深度凈化效果好,鈣鎂離子去除率可達(dá) 99% 以上,能滿足高-端鹽品需求;且無(wú)化學(xué)藥劑添加,避免引入新雜質(zhì)。
注意事項(xiàng):膜組件對(duì)進(jìn)水要求高,預(yù)處理后的鹽水需先過(guò)濾掉懸浮物,防止膜污染;需定期用檸檬酸等藥劑清洗膜,維持通量。
關(guān)鍵控制點(diǎn)監(jiān)測(cè):在粗鹽水入口、預(yù)處理后、精制后、蒸發(fā)罐入口設(shè)置 4 個(gè)核心監(jiān)測(cè)點(diǎn),每 2-4 小時(shí)取樣檢測(cè) 1 次,確保每個(gè)環(huán)節(jié)鈣鎂離子濃度符合要求。
參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整:若預(yù)處理后鈣鎂濃度偏高,可適當(dāng)增加碳酸鈉或氫氧化鈉用量;若精制后濃度超標(biāo),需檢查樹(shù)脂再生情況或膜組件是否堵塞,及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)。