【背景及概況】[1][2][3]
元明粉一般被稱為硫酸鈉，也叫芒硝，對元明粉的研究可以說是從1987年開始的，那時候有關(guān)做人員把一定量的元明粉放在豬、雞、鴨等一些家畜的飼料中，發(fā)現(xiàn)不僅增加了雞鴨的產(chǎn)蛋量，連豬的體重也得到了增加，自此以后，元明粉受到人們的關(guān)注，并快速被運用到日常生產(chǎn)當(dāng)中，人們還研究出元明粉可以可以作為一些家畜藥物的載體，由上可見，元明粉的重要性，所以對元明粉的研究具有很重要的現(xiàn)實意義。
在中國芒硝礦床可以分為三類，個是集中在山西、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古等地的鹽芒硝礦，現(xiàn)代內(nèi)陸湖泊沉積礦床，礦石開采利用芒硝礦，是最早發(fā)現(xiàn)和制造商，但規(guī)模普遍較小?？偛康囊?guī)模位于山西南風(fēng)化工集團，甘肅亞盛實業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古伊利科技實業(yè)有限公司，新疆鹽制鹽有限公司，第二類別為四川、湖南、廣西等省份鈣芒硝礦床，固體萃取技術(shù)是更加困難，國內(nèi)使用井下硐室水溶法生產(chǎn)，而不受季節(jié)限制，但較高的開采成本。目前，四川擁有20多個生產(chǎn)企業(yè)采用這種方法，年產(chǎn)量約300萬噸元明粉。第三類是位于江蘇地區(qū)富含硫酸地下芒硝礦，發(fā)現(xiàn)在1980年代，90年代開采使用，生產(chǎn)規(guī)模比較大，自動化程度高，經(jīng)濟效率通常很好。生產(chǎn)企業(yè)主要是江蘇銀珠集團、上海太平洋公司等。2013年國內(nèi)用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的元明粉，產(chǎn)能達到1 200萬t，主要分布在江蘇、四川、湖南、河南、山西等地，2013年實際產(chǎn)量900萬t。副產(chǎn)品元明粉國內(nèi)產(chǎn)量約為120萬t，分布在山東、河北、江蘇、江西、湖南、四川、湖北等地，2013年實際產(chǎn)量50萬t。
【制備】[4]
路線 1：重結(jié)晶。 工藝流程見圖：
根據(jù)路線1 進行實驗，重結(jié)晶后產(chǎn)品：w（Ca2+）=0.008%［標(biāo)準(zhǔn) w（Ca2+）≤0.002%］；w（Cl-）=0.014%［標(biāo)準(zhǔn) w（Cl-）≤0.001%］。采用此工藝路線，由于只是簡單的重結(jié)晶過程，產(chǎn)品質(zhì)量很差，Cl-可以通過洗滌來解決，而Ca2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)是標(biāo)準(zhǔn)的 4 倍，嚴(yán)重超標(biāo)。
路線 2：不除鈣，僅控制溶液 pH：
主要中控參數(shù)：溶液 pH為 3~6，蒸發(fā)終點控制在母液中 Ca2+質(zhì)量濃度≤0.55 g/L。該工藝生產(chǎn)分析純元明粉，具有工藝過程簡單，產(chǎn)品溶解性好、純度高、質(zhì)量穩(wěn)定，輔料廉價易得，生產(chǎn)成本小、利潤空間大等優(yōu)點，值得在高純元明粉行業(yè)推廣應(yīng)用。
【應(yīng)用】[2][3]
1. 用于粘膠短纖維副產(chǎn)品
山東雅美科技有限公司。該公司主要生產(chǎn)粘膠纖維，副產(chǎn)品元明粉，年生產(chǎn)能力l0萬t～15萬t，該公司目前有三條生產(chǎn)線；唐山三友，兩條生產(chǎn)線，年產(chǎn)量20萬t～25萬t，地理位置優(yōu)勢明顯，華北、東北、出口市場都受到?jīng)_擊。以上產(chǎn)品優(yōu)勢：白度好，產(chǎn)品主含量高，生產(chǎn)成本低，銷售價格靈活，波動較大。產(chǎn)品劣勢：粒度細(xì)，易結(jié)塊，防結(jié)塊技術(shù)目前還沒有解決。
2. 鹽礦副產(chǎn)品
華東地區(qū)有多家以元明粉為副產(chǎn)品的廠家：江蘇金壇12萬t，安徽定遠5萬t，鎮(zhèn)江鹽廠3萬t，濰坊海龍2萬t，濱州化工1萬t，鹽城阜寧3萬t，豐縣鹽廠3萬t，以上小計約29萬t。湘衡鹽礦產(chǎn)能10萬t，湘澧鹽礦3萬t，樟樹鹽礦6萬t，湖北應(yīng)城8萬t(包括湖北宏博2萬t，湖北藍天2萬t等十幾家企業(yè))，甘肅定西3萬t，云南一平浪2萬t。這些副產(chǎn)品主要進入泡花堿行業(yè)、少量的印染廠家和對產(chǎn)品質(zhì)量要求不高的小合成洗滌劑廠。
3. 鉻鹽或其他醫(yī)藥中間體的副產(chǎn)品
甘肅嘉峪關(guān)、四川德陽、重慶民豐、湖北黃石等等。由于缺乏調(diào)研，估計數(shù)量有l(wèi)0萬t。因為這些副產(chǎn)品主含量低，雜質(zhì)大，所以只能用來燒硫化堿。
4. 氯堿行業(yè)副產(chǎn)品
由于氯堿行業(yè)納濾技術(shù)的普及，硫酸根離子以十水芒硝的形式被分離出來，現(xiàn)在硫酸鋇行業(yè)替代了元明粉的銷量，其相應(yīng)的成本很低的干燥技術(shù)沒有解決，沒有詳細(xì)調(diào)研，具體產(chǎn)量不詳。
5. 合成洗滌行業(yè)
華東年用量約50萬t，主要用戶：合肥利華、浙江納愛斯、南京寶潔、馬鞍山立白、上海白貓、蕭山傳化、安徽小保姆、徐州海鷗、德州潔能、濟南海華、龍口特絲麗等近20個廠家。華北年用量約30萬t，主要企業(yè)有正定納愛斯、新鄉(xiāng)立白、河南金太陽、北京寶潔、雄縣小幫手日化、南風(fēng)日化、運城強峰等lO家。東北年用量約8萬t左右，主要企業(yè)有四平納愛斯、四平立白、沈陽三威、本溪南風(fēng)。西南年用量約8萬t，有成都寶潔、同慶南風(fēng)、新津納愛斯、成都藍風(fēng)、彭山全力、彭山立頓等企業(yè)。西北年用量約5萬t，主要是西安南風(fēng)、昌吉南風(fēng)、新疆納愛斯。華南年用量約30萬t，主要是廣州寶潔、韶關(guān)浪奇、桂林立白、東莞立頓、廣州立白等20多個廠家。總計用量130萬t。
6. 泡花堿行業(yè)
年用量在200萬t，主要集中在山東臨沂和棗莊一帶，占到全國產(chǎn)量80％ 以上。陜西、山西、河南等地區(qū)也有一部分企業(yè)應(yīng)用。
7. 玻璃行業(yè)
年用量在300萬t，主要大企業(yè)集中在山東、河北、華東一帶。華東主要大的應(yīng)用企業(yè)有蚌埠華光、山東玻璃、江蘇玻璃、張家港華爾潤玻璃。華北應(yīng)用廠家主要是玉晶玻璃、沙玻集團、德金玻璃、秦皇島耀華等。西南應(yīng)用廠家主要有成都南玻、成都臺玻、成都明達玻璃、重慶福耀萬盛玻璃。
8. 化工中間體行業(yè)
年用量在200萬t，如硫酸鋇產(chǎn)品主要應(yīng)用大企業(yè)有南風(fēng)化工、運城宏基、辛集鋇鹽化工、衡水化工、廣西聯(lián)壯都有一定用量。如硫化堿產(chǎn)品應(yīng)用的有南風(fēng)化工、運城亞泰、三門峽太和、新疆紅山、四川華康、甘肅亞盛等企業(yè)。另有醫(yī)藥行業(yè)如重洛酸鈉、氯堿行業(yè)納濾技術(shù)應(yīng)用十水芒硝、半脫水元明粉等產(chǎn)品。
9. 其他行業(yè)
如醫(yī)藥行業(yè)、酶制劑行業(yè)、透明粉行業(yè)，年用量在70萬t。
【參考文獻】
[1] 張國紅. 元明粉行業(yè)形勢分析[J]. 鹽業(yè)與化工， 2014 (12)： 1-4.
[2] 馬運龍. 元明粉節(jié)能技術(shù)進步與清潔生產(chǎn)[J]. 中國井礦鹽， 2015， 46(2)： 11-13.
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[4] 張淑樣. 分析純元明粉生產(chǎn)新工藝[J]. 無機鹽工業(yè)， 2016， 48(7)： 48-50.