干盐生产中异物率高的原因分析及解决方法

李 焕，陈留平，徐 敏，赵营峰

(中盐金坛盐化有限责任公司，江苏 常州 213200)

食盐是人类生活中必不可少的营养素和调味品，又是若干化学工业的基本原料，故被称为“生命的精髓”和“化学工业之母”。可见，制盐工业在国民经济中占有相当重要的地位。

盐按照用途来分类，可以分为食用盐和工业用盐。按照其水分含量来分类，可以分为散湿盐和干盐。其中散湿盐的水分含量为2%～3%，干盐的水分为≤0.1%。

1 项目背景

1.1 干盐的生产工艺

对于干盐的生产，国内一般采用多效蒸发真空盐硝联产工艺或者机械热压缩工艺。中盐金坛金赛盐厂于2008-10从瑞士SEP引进 100 万 t/a 机械压缩制盐生产技术，采用世界先进的“机械压缩(MVR)+ 母液回收”盐硝联产生产工艺，为国内第一家采用MVR工艺年产100万t精制盐的盐厂，填补了我国多效蒸发技术与机械压缩技术结合生产工艺的空白。

中盐金坛盐化有限责任公司(以下简称“公司”)目前生产的工艺则采用多效蒸发真空盐硝联产工艺[3]和机械热压缩工艺两种。

1.2 干盐的生产流程简述

干盐的生产的工艺流程主要为：卤水经过卤水净化去除其中的钙镁离子后得到精卤，通过五级预热后，依次进入一效蒸发罐、二校蒸发罐、三校蒸发罐和四校蒸发罐。这四效蒸发罐同时蒸发结晶析出盐颗粒。通过盐腿将盐浆排入盐浆桶。经过增稠器增稠，离心脱水后，通过皮带输送至盐干燥床干燥，再经过皮带输送至包装车间进行产品包装。

1.3 干盐生产流程简图(图1)

矿区开采卤水后通过管道输送至盐厂，盐厂采用化学方法对卤水进行净化，去除卤水中的钙、镁离子等杂质，精制卤水送至制盐车间蒸发结晶。结晶颗粒经过盐腿排入盐浆桶，盐浆泵入增稠器沉降后排入离心机脱水，得到含水量大约为2.5%的湿盐，一部分湿盐经过皮带运输进入干燥床干燥，得到含水量约为0.1%的干盐，再通过皮带运输进入包装车间进行包装。

图1 干盐工艺流程简图Fig.1 Dry salt process flow diagram

2 异物投诉率的生产现状

随着盐业体制的改革不断推进以及民众对于食品安全问题的关注度越来越高。作为食用盐的生产单位，食盐内异物的控制则凸显重要。

公司自食盐生产以来，一直高度重视食品安全问题以及干盐生产中异物的控制问题。因此干盐中一旦出现异物，则会将此批次产品直接进行降级，按照工业用盐来进行处理，因此则会造成资源浪费。

对公司B线干盐的生产现状进行了按月统计，异物投诉率月均为1 914 mg/kg，见表1。

表1 2016-01～07 B线干盐异物投诉率统计表Tab.1 Statistical table of complaint rate of foreign matters in dry salt of line B from January to July in 2016

3 干盐中异物投诉率的影响分析

根据工作人员日常统计，干盐中的异物主要有四种，分别是盐垢、检修后焊渣、皮带屑以及设备磨损物等。具体见表2、图2。

从图2中可以看出，盐垢对干盐投诉率影响最大。因此只需要着重寻找降低盐垢投诉率的方法，则可以寻找到降低干盐异物投诉率的方法。

表2 干盐中各类异物投诉率统计表Tab.2 Statistical table of complaint rate of various foreign matters in dry salt

图2 干盐中各类异物投诉率排列图Fig.2 Arrangement chart of complaint rate of various foreign matters in dry salt

4 盐垢投诉率高的原因分析

如上所述，需要寻找到降低干盐异物投诉率的方法，则只要着重寻找降低盐垢投诉率的方法。那么，则需要知道导致盐垢投诉率高的原因有哪些，特别是主要原因有哪些，然后可针对主要原因寻找到针对性的措施，找到降低干盐异物投诉率的方法。

4.1 管式过滤器滤袋破损对盐垢的影响

管式过滤器是拦截卤水中悬浮颗粒的重要设备，精度可达5 μm，若管式过滤器滤袋破损，则精卤中的微溶悬浮颗粒会在蒸发罐内富集形成盐垢。进而随排盐排出，增大异物投诉率。根据朗播比尔定律，A=lg(1/T)=kCL测定卤水中的浊度。根据行业规定，浊度低于7.96 NTU为合格。因此统计公司每月卤水浊度情况，以观察管式过滤器对于盐泥的拦截是否有效，是否会造成盐垢投诉率的增高。具体情况如表3。

表3 卤水月均浊度数据Tab.3 Monthly average turbidity data of brine

从表3看出，检测结果全部在要求范围之内，说明管式过滤器的效果维持较好，对盐垢投诉率的增加影响不大。

4.2 震动筛筛网对盐垢的影响

盐进入干燥床干燥后，通过下料器排出进入震动筛进行颗粒的筛选。干盐和块盐以及盐垢等进入震动筛，铺在震动筛筛网上，震动筛通过上下震动，小粒径的干盐掉出筛网进入干盐皮带，大颗粒的块盐以及盐垢等留在筛网上，通过震动从外排口掉出。以达到筛分块盐和干盐的目的。目前，公司生产的震动筛筛网则采用宽度为2.5 mm，长度为5 cm的条形筛网。

通过收集下道工序所投诉的盐垢样品并统计后发现，片状盐垢占盐垢总量的比例达到74.5%，见表4。

表4 盐垢形状统计Tab.4 Statistics of salt scale shape

对投诉的片状盐垢随机抽取的10个样本壁厚进行测定，平均厚度为1.64 mm，条形筛网的宽度为2.5 mm。厚度小于筛网的宽度，因此从理论上推断，盐垢在震动过程中大部分可以通过筛网进入皮带见表5。盐垢种类统计见表6

对产生盐垢异物的2 h时间段内产生的盐垢总样进行统计，片状盐垢仍占大多数，达到54.8%。

表5 盐垢厚度统计Tab.5 Statistics of salt scale thickness

表6 干盐中盐垢种类统计Tab.6 Statistics of salt scale types in dry salt %

从上述数据中可以看出，目前的震动筛筛网对盐垢的筛除效果不佳，对异物投诉率有较大影响。

4.3 处理系统对盐垢的影响

四效真空制盐过程中，随着前三效的NaCl不断结晶析出，在转料的作用下，系统内硫酸钠和碳酸钠以及钙离子不断富集。由化验可知，卤水净化后的精卤中NaCl含量为300 g/L，硫酸钠含量为14 g/L，钙镁离子总含量不超过10 mg/kg。而进入第四效EV-304的料液中硫酸钠含量达到65 g/L，碳酸钠含量达到6.85 g/L，Ca2+含量达到2.5 g/L，这就为蒸发罐罐壁结垢形成了前提条件。在正常的生产过程中，由于罐内溶液均为饱和卤水，垢层不易脱落，但是如果对蒸发系统进行进水假刷处理，饱和卤水置换成淡水后，罐壁盐垢则会在淡水的溶解下，从罐壁大量脱落掉入盐腿。最终随着盐浆脱水后进入干燥床，从而有可能会增大盐垢的投诉率。

对2016-11～12系统处理后1 h内接收特种盐厂的投诉发现，每次“假”刷后均会接收到投诉，详见表7。

表7 系统处理时间和投诉时间的对应表Tab.7 Corresponding table of system processing time and complaint time

据公司制盐操作规程，每5 d对各罐块盐进行处理一次，于是对2016-11～12顶排块盐的次数和顶排结束后收到投诉的次数进行了调查。结果见表8。

表8 顶排次数和投诉次数表Tab.8 Number of top row and number of complaint

从表8可得出，系统处理对盐垢投诉有直接的影响。

5 盐垢投诉率高的应对策略

5.1 选择并更换合适的筛网

由于长条型筛网不利于盐垢的拦截，因此选择圆孔型筛网成为了最佳选择。那么，筛网的孔径选择则需要通过实验来确定。选择了1.5 mm～3.5 mm的不同尺寸的筛网孔径进行了对比性实验，结果见表9、图3。

表9 不同尺寸的筛网孔径对盐垢影响对比实验Tab.9 Comparative experiment on the influence of different screen sizes on salt scale

图3 不同尺寸的筛网孔径对盐垢影响对比图Fig.3 Commparison diagram of the influence of different screen sizes on salt scale

根据筛选，最佳孔径为2.5 mm。更换筛网后，对2017-03盐垢情况进行调查，片状盐垢通过率为0%。

5.2 对处理系统的流程进行优化

原系统处理流程和新的系统处理流程见图4、图5。

此次优化顶排处理结束之后，对盐腿内余盐再次顶排3次，并且对暂时不生产干盐，通过生产湿盐的方式，将系统中的盐垢通过湿盐带掉，从而避免盐垢进入干燥床，降低盐垢投诉。

图4 原系统处理流程Fig.4 Original system processing flow

图5 新系统处理流程Fig.5 New system processing flow

改变操作流程后，2017-05对盐垢投诉调查发现，无盐垢投诉，说明方法正确，改进有效。

6 结语

文章通过对干盐生产线的分析，通过数据调查以及柏拉图的方式，找到了影响干盐生产中异物投诉率高的症结，在于盐垢的投诉率高。通过分析管式过滤器的滤袋、震动筛的筛网以及系统处理的方法来确定影响盐垢投诉率高的原因，并且针对原因做了应对方案且取得了一定的成效。