CN1061390A - 从天然存在的盐中分离盐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从天然存在的盐(岩盐或晒制 盐)中分离盐的方法，该方法包括：第一步分离，将天 然存在的盐溶于水，向水溶液中加入含有硫酸根离子 的强酸，以将盐水调至低pH，向水溶液中加入碱试 剂，以将盐水调至高pH并产生沉淀，从剩余的水溶 液中分离出沉淀；第二步分离，浓缩剩余的水溶液，冷 却浓缩液，以产生沉淀，从水溶液中分离出沉淀。

Description

本发明涉及一种有效利用天然存在的盐如：岩盐，晒制盐和湖盐中所包含的各种元素的方法，更详细地说，它涉及一种将天然存在的盐分离成几个部分的方法，其中每一部分按各自的应用目的，组成是不同的。

岩盐是氯化钠（NaCl）的晶状固体，它存在于自然界中。岩盐几乎都是由氯化钠（大约99%）组成，但其中也含有象镁（Mg）、钙（Ca）和硅（Si）等其它元素及一些杂质。与此相对照，晒制盐是由蒸发海水获得的，它所含的杂质比岩盐的要多，纯化后，象在化学工业中用来制取氯和钠一样，它也可用在食品工业。在日本，晒制盐是主要的。

本发明人研究了海水中所含盐的利用，结果，他们发明了一种通过沉淀从海水中分离所需要成分的简单方法。他们还推荐了一种燃料改良剂和用于食品生产的离子化水，它们均使用由此方法从海水中分离得到的盐。（见日本专利公开第221107/1990号和日本专利申请第84534/1989和113246/1989号）。

使用海水作原料的行业在内地很难经营，因为在内地海水不易得到。

本发明的目的是提供一种不仅能从易于运输的天然存在的盐如：岩盐和晒制盐中分离盐（NaCl），而且也能从中分离其它有效成分的方法。

本发明的要点在于一种从天然存在的盐中分离盐的方法，该方法包含：第一步分离，将天然存在的盐溶于水，向水溶液中加入含有硫酸根离子的强酸，以将其调至低PH值，向水溶液中加入碱试剂，以将其调至高pH并产生沉淀，从剩下的水溶液中分离出沉淀;第二步分离，浓缩剩余水溶液，冷却浓缩液，以产生沉淀，从水溶液中分离出沉淀。

在本发明的方法中使用岩盐或晒制盐作原料，按此法，岩盐或晒制盐溶于水形成百分之几的重量百分浓度的水溶液（盐水）。应从盐水中除去不溶物如沙子等，用于溶解的水不只限于淡水，也可以是海水。

在第一步分离中，向盐水中加入含有硫酸根离子的强酸，这种强酸可以是稀硫酸（百分之几），也可用将活性磷酸钙溶于水，加入浓硫酸（占水溶液量的3～5%），产生沉淀，除去沉淀所得到的水溶液替代，（如此获得的水溶液在下文中称为P-S酸），P-S酸是一种pH为0.2的强酸，它比硫酸更安全，更易于处理。稀硫酸或P-S酸以盐水量的百分之几的量加入到盐水中，放置2～3小时后，盐水被调到低pH（低于pH2）。此酸化步骤产生极少量沉淀，可由过滤将其除去。这种强酸可由一种半固态强酸替代（下文称为D-S酸），半固态酸由第一步分离中产生的沉淀与钙化合物混合，将混合物焙烧，焙烧产物与硫酸混合而获得。这种D-S酸由本发明人在日本专利申请第232859/1990号中提出。与硫酸比较，它象P-S酸一样更温和、更易处理，由于它是半固体所以更易运输，因此它适合在本发明的方法中应用。

然后，向已被调至低pH的盐水中加入强碱试剂，以中和酸化的盐水并将其调至高pH，由此产生碱土金属和其它金属的硫酸盐沉淀。它们在高pH溶液中只是微溶的。强碱试剂的例子包括氢氧化钠（本身）和氧化钙与氢氧化钠共同组成的水溶液（下文称为钙-钠水溶液）。

强碱试剂的用量应足够达到上面所提到的目的，氢氧化钠（固体）的用量应是盐水重量的3%，钙-钠水溶液的用量应是盐水重量的5%。盐水应放置10小时以上直至成为碱性（pH13或更高）并产生少量沉淀（a），此沉淀（a）在高温干燥焙烧后，得到一种陶瓷状的组合物，这种陶瓷状的组合物可以用作汽车的空气过滤器、水处理剂或脱臭剂。此陶瓷状组合物的使用由本发明人在日本专利申请第297981/1989、299086/1989和306822/1989号中提出。

在第二步分离中，分离沉淀（a）后剩余的盐水通过加热和水的蒸发浓缩到一定程度，浓缩液冷却使沉淀（b）析出，用过滤法从液体（c）中分离出沉淀（b），浓缩应进行到这样一种程度即盐水的体积减少到少于原来体积的20%，10%～15%更好，如此得到的液体（c）是pH14的强碱性水溶液，蒸发后液体（c）产生白色沙状固体（d）。

沉淀（b）主要由氯化钠构成，但它含有比作为原料的岩盐或晒制盐更多的硅（Si），因此可用作一种含硅的盐。例如，利用硅离子的抗菌作用这种盐的水溶液可用作食品添加剂。这种盐的水溶液还可用作有助于食品味道和保存的离子化水。

固体（d）与作为原料的岩盐或晒制盐相比含有更多的阳离子（不仅是钠还有硅和铝）和更少的氯离子，固体（d）的水溶液（c）具有极强的碱性，因此它可用作洗液和替代氢氧化钠水溶液的中和试剂，也可用于处理舱底污水（一种聚集在船的发动机周围的油与海水的混合物）进行油-水分离，它对于处理造纸厂排出的酸性废液也很有效，对于通常要溶于甲苯或喷漆稀料的环氧涂料和丙烯酸涂料来说，它是一种有用的溶剂。

参照下列实施例，将详细描述本发明。

1.D-S酸的制备：

首先通过将磷酸钙的水溶液与相当于水溶液量5%的浓硫酸相混合制备P-S酸（pH0.2），将此P-S酸加到海水中以降低海水的pH，向酸化的海水中加入相当于海水量3%的氢氧化钠，将海水放置24小时，直到产生沉淀，过滤沉淀并干燥，将沉淀与钙化合物（其主要组成是焙烧动物骨骼产生的磷酸钙）按1∶1的比例混合，混合物在高于1000℃的温度下焙烧，焙烧产物（1克）与硫酸（5克）混合即得到D-S酸。

2.盐水的制备：

在1吨淡水中搅拌下溶解50千克（5%）的岩盐（见实施例1）或晒制盐（见实施例2），然后过滤除去不溶物。

3.盐水的分离：

实施例1：

向岩盐的盐水中加入1.5千克D-S酸，然后放置24小时，盐水被酸化到pH1.7，向酸化后的盐水中加入30千克氢氧化钠，放置10小时，盐水中pH升到13.5，盐水经过滤分离得到沉淀（a），沉淀（a）在阳光下干燥，如此获得大约2.475千克固体（a）。（第一步分离）

经第一步分离剩下的盐水经蒸发脱水得到大约160升的浓缩溶液，此浓缩液迅速冷却以产生沉淀，过滤后得48.955千克沉淀（b），沉淀（b）是一种可流动的晶状盐。剩余的溶液（d）进一步加热脱水得到27.595千克的固体（d）。

实施例2：

以实施例1同样的方式处理晒制盐的盐水，得到1.67千克的沉淀（a），42.27千克的沉淀（b）和28.64千克的固体（d）。

表1和表2分别说明了实施例1和实施例2中沉淀（b）和固体（d）的元素分析结果。（钠和氯的量以重量百分比表示，其它元素的量以毫克/升表示）

表1

元素	岩盐	（b)	(d)
				硅	＜5	541	2340
铝	＜5	147	653
				铁	＜5	51.6	82.5
钙	1100	735	335
				钠	38.0	40.5	46.6
钾	65.1	122	348
				镁	6.4	37.5	93.0
氯	60.4	48.7	20.7
				钛	＜0.5	20.9	98.5
磷	356	444	332

表2

元素	晒制盐	（b)	(d)
				硅	＜5	681	2180
铝	＜5	213	653
				铁	＜5	49.0	39.3
钙	592	369	52.4
				钠	37.6	39.2	43.6
钾	201	128	607
				镁	169	53.0	56.8
氯	60.0	56.7	30.2
				钛	＜0.5	39.7	73.3
磷	216	306	253

应用实例1：

将由本发明方法分离得到的固体（d）溶解在一种能与汽油或其它燃料混合的有机溶剂中制成燃料改良剂（如日本专利申请第84533/1989号所公开的）。这种燃料改良剂可被直接加入燃料中（如汽油和瓦斯油）以使燃料的燃烧、成本和放热量得到改进并使由于不完全燃烧而放出的有毒气体减到最少。

应用实例2：

将5克沉淀（b）溶于1升水中即制得用于食品生产的离子化水，可用这种离子化水和面制作面条，制得的面条味道很好并且在8℃左右可保存2周。

如上所述，本发明的方法使人们可以简单地通过逐步改变含有天然存在的盐的水溶液的pH值的方法从天然存在的盐中分离出在组成形式上适于特殊用途的有效成份，此外，本方法由于使用固体盐作原料所以不存在海水的运输困难。

Claims (4)

1、一种从天然存在的盐中分离盐的方法，该方法包括：第一步分离，将天然存在的盐溶于水，向水溶液中加入含有硫酸根离子的强酸，以此将盐水调至低pH，向水溶液中加入碱试剂，以将海水调至高pH并形成沉淀，从剩余的水溶液中分离出沉淀；第二步分离，浓缩剩余水溶液，冷却浓缩液，以产生沉淀，从水溶液中分离出沉淀。

2、如权利要求1所述的从天然存在的盐中分离盐的方法，其中所说的强酸是由将活性磷酸钙溶于水，向水溶液中加入硫酸，产生沉淀并将沉淀除去而制得的。

3、一种从天然存在的盐中分离盐的方法，其中天然存在的盐是岩盐。

4、一种从天然存在的盐中分离盐的方法，其中天然存在的盐是晒制盐。