無機鹽工業

無機鹽工業

無機鹽工業是生產無機鹽產品的部門,是無機化工的一個分支。無機鹽系指由金屬離子或銨離子與酸根陰離子組成的物質。無機鹽工業的範圍至今沒有統一的概念。在西方多數國家裡沒有獨立的無機鹽工業部門。在蘇聯,無機鹽工業產品範圍較廣,絕大多數無機化工產品(包括化肥)都屬無機鹽工業範疇,但不包括已獨立形成部門的三酸(硫酸、鹽酸、硝酸)、兩鹼(純鹼、燒鹼)和無機非金屬材料的生產。中國的無機鹽工業範圍與蘇聯相近,但不包括化肥、原鹽及部分無機顏料。

無機鹽工業

正文

生產無機鹽產品的部門,是無機化工的一個分支。無機鹽系指由金屬離子或銨離子與酸根陰離子組成的物質。無機鹽工業的範圍至今沒有統一的概念。在西方多數國家裡沒有獨立的無機鹽工業部門。在蘇聯,無機鹽工業產品範圍較廣,絕大多數無機化工產品(包括化肥)都屬無機鹽工業範疇,但不包括已獨立形成部門的三酸(硫酸鹽酸硝酸)、兩鹼(純鹼燒鹼)和無機非金屬材料的生產。在日本則稱之為無機藥品工業,與蘇聯不同之處是不包括化肥。中國的無機鹽工業範圍與蘇聯相近,但不包括化肥、原鹽及部分無機顏料。按此概念它包括1000多種無機化工產品,除鹽類產品外還包括:硼酸、鉻酸、砷酸、磷酸、氫溴酸、氫氟酸、氫氰酸等多種無機酸;鋇、鉻、鎂、錳、鈣、鋰、鉀的氫氧化物等無機鹼;以及氮化物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、氫化物、氰化物、碳化物、氧化物、過氧化物、硫化物等元素化合物和鉀、鈉、磷、氟、溴、碘等單質。
特點 與無機化工中的硫酸工業純鹼工業氯鹼工業化肥工業相比,無機鹽工業具有如下特點:
① 品種多 工業越發達的國家其無機鹽品種也越多,如美國有900多種,日本500多種,中國無機鹽工業產品有 500多種。其中許多產品又有性能不同的多種規格、牌號。
② 產品套用面廣、消費結構複雜 無機鹽工業產品的套用範圍十分廣泛。例如:在農業中用作微量元素肥料除草劑殺蟲劑殺菌劑;在輕紡工業中用作漂白劑、上漿劑、品質改良劑、食品添加劑、防腐劑、殺菌劑;在水處理中用作絮凝劑、緩蝕劑;在冶金工業中用作添加劑、脫氧劑、防鏽劑、助熔劑;在機械工業中用作潤滑劑、表面處理劑、滲碳劑、滲硼劑;在軍事工業中用作信號彈、防輻射材料,以及一些器件材質的組分;在航天、航海工業中用作推進劑、產氧劑、燒蝕材料;在化學工業中用作催化劑助劑填料、補強劑、醫藥化學試劑塗料、防腐蝕材料等。一種行業往往需用多種無機鹽產品,如火柴就要使用7~8種,彩色電視機需用70~80種。一種無機鹽產品又可用於多種行業,如重鉻酸鈉可用於皮革、紡織、電鍍、基本有機化工、顏料、香料、油脂、火柴、木材等行業中,與幾千個商品有關。
③ 加工方法多樣 大多數礦物都是無機鹽工業的原料。通常每種礦物都有多種類型,每種類型的礦物往往有多種加工方法,形成了一個品種,有多種原料,一種原料又有多種加工方法的特點。幾乎各種反應過程單元操作及設備在無機鹽工業中都有套用。
④ 生產規模小,單品種產量不大 生產廠多數是中、小型企業。世界年產量達 1Mt級以上的無機鹽產品只有矽酸鈉、硫酸鋁、硫酸鈉、硼砂、硼酸、黃磷磷酸三磷酸鈉二硫化碳碳酸鈣等,這些大宗產品是無機鹽工業最重要的產品。有些產品雖然產量很小,但十分重要,如碘年產量全世界只有10kt左右,但用途很廣。很多催化劑和載體,雖然產量小,但產品的使用附加價值高,是許多化學反應所必需的。
原料 無機鹽工業使用的原料有天然資源和一些工、農業廢、副產物。天然資源又有固體、液體和氣體之分。固體資源主要是各種礦物(見表);液體資源有滷水、鹽湖水及海水;氣體資源有二氧化碳硫化氫、空氣等。90%以上的無機鹽工業產品來源於天然資源。

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無機鹽工業是以礦物加工為基礎,故與礦物開發密切相關。礦物開發是十分複雜的過程,受許多條件的限制,其中包括成礦地質條件、開發技術經濟條件,以及礦產品的消費市場、資源的合理利用等。有些產品的加工工藝對礦石的品位要求不嚴時,可選擇價廉易得的貧礦作原料;有的產品加工工藝對礦石的品位和對某種雜質含量有特別限制時,則必須選擇適合加工工藝要求的資源,如天然資源達不到要求,則必須進行選礦。社會需要也是一個不可忽視的因素,在上述條件均滿足不了的情況下,如社會需要迫切,即使是貧礦也有被利用的可能。如許多低品位的硼礦、磷礦、鉻礦、霞石、高嶺土等的化學加工,在許多國家都實現了工業化。資源開發的最終指標是經濟效益,同時要考慮礦物的綜合利用,以達到充分利用資源和保護環境的目的。
基本工藝過程及產品 從反應類型看,無機鹽工業要套用化合(包括聚合)、酸解鹼解焙燒電解複分解氧化還原等。涉及到的反應過程有均相反應過程、固固相反應過程液固相反應過程氣固相反應過程液液相反應過程氣液相反應過程氣液固相反應過程。所用的單元操作有粉碎流體輸送混合浸取萃取蒸發蒸餾精餾結晶過濾乾燥、等。
無機鹽工業的產品可分為三類:①礦物加工類的產品,加工工藝多數與濕法冶金工藝相似,不同點在於最終產品。前者通常是化合物,後者多為金屬單質。工藝過程一般包括礦石的粉碎與處理、各種物料的混合、煅燒、浸取、過濾、精製、蒸發(或蒸餾)、結晶、分離、乾燥等工藝。②無機合成類產品,是由基本化工原料來製造新物質的過程,一般採用沉澱法、氧化還原法、電化法、高溫高壓反應、催化反應、離子交換法等。③無機精細化學品,主要是製造具有新型物理構造的物質,如晶體結構、晶粒大小、比表面積、多孔性、堆密度等物理性能不同的物質。故多採用超微細技術、成型技術、活化技術及表面處理技術等。

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