روشی جدید برای خالص سازی نمک
فرامرز هرمزی1، سمیه اتوکش2، فریبا هرمزی3
1و2 – گروه پژوهشی فرآوری صنایع نمک دانشگاه سمنان
3- اداره کل استاندارد و تحقیقات صنعتی استان سیستان و بلوچستان
fhormozi@semnan.ac.ir
چکیده
در این مقاله روشی جدید جهت خالص سازی نمک معرفی شده است. با استفاده از روش های ارائه شده که salex نام دارد، ناخالصی‌های محلول توسط Hydroextraction و ناخالصی های نامحلول با روش خاک شویی یا Hydroclassification از نمک جدا می گردند. همچنین با استفاده از روش Hydromiling در محل استخراج سنگ نمک، با انتخاب گزینشی سطح برش داده شده در معدن، ناخالصی همراه با سنگ جدا شده و از ایجاد خاکه و به هدر رفتن نمک جلوگیری خواهد شد.
1- مقدمه
در گذشته استخراج سنگ معدن از طریق انفجار مواد منفجره مانند دینامیت انجام می شد، بدین ترتیب بعد از انتخاب رگه مناسب برشهایی در سنگ معدن ایجاد می‌شد، سپس توسط مته گردان الکتروهیدرولیک، سوراخ شده داخل هر یک از حفره ها مواد منفجره گذاشته و سطح منفجر می‌شد. اما این روش باعث به هدر رفتن ماده معدنی مخصوصاً سنگهای قیمتی می گردد، که به این روش استخراج و با استفاده از برش و انفجار می‌گفتند. در روش استخراج پیوسته، با استفاده از دستگاه هایی که یکسر چرخ آن دارای قلم های تنگستن_کاربید هستند، نمک‌ها سوراخ شده کلوخه های کوچکتر را ایجاد می نمایند، در مرحله بعد این کلوخه ها وارد واحدهای سنگ شکنی می‌شوند. به این روش استخراج پیوسته گفته میشود. در هر دو روش برای اطمینان از استحکام معدن، از روش اتاق و پایه استفاده می شود. هنگام برش نمک، در فضاهای خالی، اتاق هایی برای نگه داشتن سقف معدن قرار داده میشود. ارتفاع اتاق ها معمولاً ۸متر و طول آنها ۲۰ _ ۱۵ متر می باشد.
جهت استخراج رسوبات کم عمق از روش استخراج خشک استفاده می گردد که شامل حفر یک شفت به داخل زمین در زیر لایه نمک، سپس انفجار و بیرون آوردن نمک به وسیله روش اتاق و ستون است. در جایی که رسوبات خیلی عمیق هستند از روش استخراج محلول استفاده میشود. در این روش، آب تازه ، با فشار زیاد توسط لوله به درون نمک تزریق شده و در جایی که نمک حل می گردد گودالی به وجود می آید. سپس آب نمک اشباع ، از میان لوله های متحدالمرکز به سطح زمین حرکت میکند و در ادامه در ظروف خلا یا در مخازن رو باز توسط گرمای خورشید تبخیر می گردد.
در روش دیگر چندین بار در رسوبات لایه ای به کار می‌رود. دو چاه به فاصله ۳۰۰ _ ۱۰۰ متر از یکدیگر در داخل رسوبات حفر می شود. جرم بین دو چاه توسط پمپ های فشار بالا در فرایندی به نام Hydrofracing شکسته شده، پس آب به داخل یک چاه پمپ شده و آب نمک از چاه دوم به بیرون جریان می‌یابد. انتخاب روش استخراج مناسب، از جمله بحرانی‌ترین و مشکل‌ترین مراحل در تصفیه نمک به شمار می‌رود. بعد از مرحله استخراج نمک تولید شده با روش‌های متعددی خالص می گردد.
2- روش جدید براس خالص کردن نمک
امروزه ناخالصی، قیمت عملیات انجام شده روی شورآب را افزایش داده و باعث بزرگ شدن مشکلات رفع آلودگی منتشر شده می گردد. کربس سوئیس بیشتر وقت و سعی خود را برای این موضوع صرف کرد. نهایتا آنها فرآیندی را طراحی کردند که ناخالصی های بیشتری در نمک برداشته شده و آب کمتری مصرف میکند و همچنین مقداری نمک از دست رفته به صورت محلول نیز بازیابی میشود (۱).
این روش ناخالصی های مجاور کریستال های نمک را به وسیله شکاف گزینش پذیر کریستال ها حدف می کند و در نتیجه ناخالصی های همراه نمک بدون تشکیل خاکه که باعث به هدر رفتن میشود جدا می گردند. آنها با استفاده از این روش به خلوص بیش از 99/95 درصد دست یافتند. آنها ،فرآیند بی نظیرشان را salex مخفف salex extraction به معنی روند افزایش خلوص نمک برای استخراج ناخالصی‌ها از نمک نام نهادند.
کارخانه‌ای که نمک را تنها از یک منبع به دست می‌آورد آسانتر است که ناخالصی ها را در همانجا جدا کند در حالی که وقتی نمک از مناطق مختلف تهیه شود می‌توان از فرایند شوراب استفاده کرد.
بسته به نوع نمک فرایند salex_c و salex_f انتخاب می گردد. فرایند salex_c معمولاً بیشتر برای بالا بردن درجه نمک خورشیدی با کیفیت پایین، رسوبات خشک نمک و همچنین نمک‌های دریاچه ای اختصادی است. فرایند salex_f برای افزایش خلوص سنگ نمک استفاده می گردد. خالص‌سازی مشکلات مرتبط با گل آلوده شدن را حل کرده و فروش را آسان میکند و در نهایت سرمایه گذاری کل و هزینه عملیات کاهش می‌یابد. استفاده از نمک خالص با ترکیب معین، عملیات واحد شوراب را آسانتر میکند و همچنین در واحدهای متوسط و بزرگ، در مواد شیمیایی مربوط به خالص‌سازی در حدود یک یا دو سال صرفه جویی می گردد.
3- افزایش قابلیت تولید نمک خورشیدی با فرایند salex
در محل استخراج نمک خورشیدی نمک از حوزه‌های کریستال کننده به صورت مخلوطی از کریستال ها و محلول مادر شامل ناخالصی‌های محلول در غلظت بالا به دست می‌آید در طول ذخیره سازی محتوای ناخالصی‌های محلول کاهش یافته بعد از ۶ ماه ثابت می شود در طول این مدت رطوبت نمک روی توده حدود ۳ درصد است اما به تدریج کاهش می‌یابد بعد از آن به مقدار تقریبی یک درصد می‌رسد این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که باران نبارد این روش رو یا خالص‌سازی طبیعی نام دارد دانسته دانسیته حجمی نمکدره حدود ۱۲ متر بر مترمکعب وزن مخصوص کریستالهای نمک در حدود ۲.۱۵ توان بر متر مکعب است بنابراین توده شامل نیمی نمک و نیمی هوا می باشد منیزیم فلوراید کریستالها رطوبت را از هوا جرأت می کند و باعث انحلال کلرید سدیم می گردد در حالت عادی نمک نمی‌تواند بیش از ۳ درصد رطوبت را نگه دارد شده با ناخالصی های رقیق شده همراه با کلرید سدیم به آرامی به بیرون توده جریان می‌یابد و به زمین فرو می‌رود و به این ترتیب ۱۲ تا ۱۰ درصد نمک از دست می‌رود
631
