Как можно очистить поваренную соль
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Тема урока: Практическая работа № 3
«Очистка загрязненной поваренной соли».
Цели урока: сформировать практические умения разделения и очистки смесей: растворение, фильтрование, выпаривание. Закрепить знания правил техники безопасности в химической лаборатории.
Оборудование и реактивы: инструкции, тестовые задания, стакан, воронка, стакан с водой, фильтровальная бумага, спиртовка, спички, держатель, предметное стекло, смесь соли с речным песком, палочка для размешивания.
Тип урока : урок- практикум
1. Организационный этап урока. Вступительное слово учителя. Диалоговая беседа. (5 мин).
2. Представление лабораторий.
3. Тесты на знание правил техники безопасности. (5 мин)
4. Эксперимент.(15 мин)
5. Оформление отчёта о проделанной работе. (10 мин)
6. Итоги работы лабораторий. (1 мин)
7. Закрепление материала. (2 мин)
9. Домашнее задание. (1 мин)
1.Вступительное слово учителя : Диалоговая беседа. Здравствуйте ребята! На столе представлены несколько пачек с солью.
Демонстрирует пачки соли разных названий и марок: поваренная соль, пищевая соль, каменная соль, йодированная соль, соль «Экстра», морская соль. Какова формула пищевой соли?
Какую соль люди употребляют в пищу?
— поваренную соль, пищевую соль, каменную соль, йодированную соль.
Правильно, а вся ли соль чистая? Рассмотрим что написано на данных пачках соли: читают состав соли. Самая чистая соль «Экстра».
Сегодня на уроке мы выполняем практическую работу по очистке смеси речного песка и поваренной соли.
Учитель. Что мы знаем о соли? Где содержится соль на Земле? Зачем нужна соль? Сколько нужно соли человеку в сутки? Полезна ли соль?
Предполагаемые ответы обучающихся.
(Показывая пачку соли) Рекомендуемое суточное потребление соли для взрослого человека – 6 г. Многие люди превышают эту норму (в 20 раз) и тем самым наносят вред здоровью. «Белая смерть» вызывает нарушение деятельности почек, обмена веществ, сердечно-сосудистые заболевания.
Учитель. Мы употребляем соль чистую, а природная соль содержит много примесей, поэтому её очищают.
2. Представление лабораторий: у нас сегодня будут работать две лаборатории:
Задача каждой лаборатории: провести очистку соли от примесей и оформить отчёт о проделанной работе.
Контролировать качество выполнения работы будет «СЭС».
За урок получите две оценки. Первую – за правильность выполнения эксперимента и технику безопасности, вторую – за оформление отчёта.
Сейчас, вы в группах изучите инструкции по выполнению работы.
3. Тест: Перед экспериментом повторим технику безопасности в химической лаборатории. Сейчас выполним тесты на знание правил техники безопасности ( на столах у каждого учащегося находятся тесты). (3 мин)
Учитель: Проверим выполнение тестов в парах, сверьтесь с ответами на доске и поставьте оценку. 1-г,2-в, 3-б,4-б, 5-а.
4.Эксперимент: Проводится в каждой лаборатории, учитель следит за работой, заполняют листы оценивания.
5.Оформление отчёта о проделанной работе:
Образец оформления работы:
1. Растворили смесь соли с песком в воде
Кристаллики соли хорошо растворяются в воде, песок оседает на дно стакана
Смесь неоднородная, соль, растворилась, песок остался на дне стакана.
2. Приготовили фильтр и провели фильтрование
На фильтре остаются песчинки, не растворившиеся в воде, в стакане – прозрачный раствор соли (фильтрат)
Неоднородную смесь можно разделить фильтрованием.
В стакане однородная смесь воды и соли.
3. Провели выпаривание
Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остались кристаллики соли
Однородную смесь можно разделить выпариванием
Все ребята выполняют отчёты в тетрадях для практических работ.
6. Итоги работы лаборатории:
Ученики показывают чистую соль на предметном стекле и сдают тетради.
7. Закрепление материала.
Учитель: закончите фразы:
1.Однородную смесь можно разделить …
2. При выполнении практической работы были использованы следующие способы очистки соли …
3. Метод разделения песка и соли основан.
8. Рефлексия. Всё выполнил и получил соль!
Получил соль, не полностью оформил отчёт! Не справился с задачей урока.
9. Домашнее задание. Знать правила техники безопасности; способы разделения однородных и неоднородных смесей. Составить план разделения смеси по вариантам: а) речной песок, бензин, соль; б) железные, древесные опилки, сахарный песок.
И в завершении нашего урока я бы хотела поблагодарить всех за работу.
Урок окончен. До свидания.
Инструкция по выполнению практической работы №3.
«Очистка загрязненной поваренной соли»
Оборудование и реактивы: стакан, воронка, стакан с водой, бумага фильтровальная, спиртовка, спички, держатель, предметное стекло, смесь соли с песком, палочка для размешивания.
ТЕСТ на знание правил безопасного поведения во время проведения практической работы.
1. Как положено вести себя в школьной химической лаборатории?
А) можно перекусить; Б) можно смешивать реактивы, не пользуясь инструкцией
В) можно бегать и шуметь; Г) следует соблюдать на рабочем месте чистоту и порядок
2.Чего нельзя делать при работе со спиртовкой?
А) тушить огонь колпачком; Б) зажигать спичками; В) зажигать от другой спиртовки
Г) заполнять этиловым спиртом
3.Фарфоровую чашечку нагревают в пламени спиртовки, держа:
А) руками; Б) держателем; В) щипцами
4.Полученную в школьной лаборатории очищенную соль:
А) можно попробовать на вкус; Б) нельзя пробовать на вкус
5.Что нужно делать, если разлил раствор вещества:
А) сообщить учителю; Б) самостоятельно убрать разлитое вещество; В) сделать вид, что ничего не случилось.
Растворите смесь песка и соли в воде;
Приготовьте фильтр, вставить его в воронку, воронку поместить в чистый стакан.
Капните немного фильтрата на предметное стекло, проведите выпаривание, соблюдая осторожность;
Ответьте на вопросы:
а) каков характер разделяемой смеси?
б) на чем основаны методы разделения?
По итогам проведенных опытов заполните таблицу, сделайте вывод.
Образец оформления работы:
1. Растворили смесь соли с песком в воде
2. Приготовили фильтр и провели фильтрование
3. Провели выпаривание
1. Неоднородную смесь можно разделить …
2. При выполнении практической работы были использованы следующие способы очистки соли …
3. Метод разделения песка и соли основан.
Вывод: очистить загрязненную поваренную соль от речного песка можно: растворением, фильтрованием, выпариванием. Данный метод основан на различной растворимости веществ.
Как можно очистить поваренную соль
В земной коре и на ее поверхности наряду с залежами различных не растворимых в воде минералов находятся залежи растворимых минералов — солей, встречающихся как в виде твердых отложений, так и в виде растворов.
Соляные месторождения — это остатки высохшего древнего океана. Соляные пласты могут располагаться и под землей (глубина их залегания может достигать) более 1 км, и на поверхности — в этом случае они часто образуют соляные озера. Эти залежи возникали на протяжении многих геологических периодов жизни земли, когда создавались благоприятные для их появления геохимические, гидрогеологические и климатические условия. Источником этих залежей является морская вода, из солей которой образовались и месторождения ископаемых солей, и соляные озера, и подземные рассолы. При испарении морской воды, проникавшей в бессточные кот¬ловины, концентрация солей постепенно повышалась.
Из насыщенных рассолов кристаллизовались соли, образовавшие в течение длительного времени мощные напластования. Часто испарение воды происходило при последовательном перемещении через несколько котловин с ограниченным стоком, что приводило к образованию солевых залежей различного состава, соответствующих составу солей, выделявшихся в разных стадиях испарения. Солеотложение продолжалось и в зимние периоды, при понижении температуры рассолов, что также приводило к изменению состава кристаллических фаз.
Концентрация и соотношение солей в воде мирового океана в разные геологические эпохи не остается неизменным. К изменению состава первичных соляных отложений и к образованию вторичных месторождений приводит размывание уже образовавшихся первичных залежей грунтовыми водами и рассолами. Существенную роль в этих процессах играют химические взаимодействия растворов с окружающими их материковыми породами. Наконец, значительное влияние на формирование солевых залежей и на последующие изменения их оказывают тектонические явления.
Все эти процессы, продолжающиеся и в настоящее время, приводят к образованию многочисленных месторождений растворимых солей — соляных озер и их донных отложений, подземных скоплений рассолов и мощных твердых залежей, которые состоят из покрывающих друг друга солевых пластов различного состава. Вследствие осадочного происхождения твердые солевые отложения, находящиеся в геологически не нарушенных районах, залегают в виде пологих пластов разной толщины, измеряемой десятками и сотнями метров и распространяющихся на значительных пространствах.
Хлорид натрия находится в природе уже в готовом виде. Но особенно его много в морской воде и в соленых озерах, в больших массах он встречается в виде твердой каменной соли. Подсчитано, что в морской воде всех морей и океанов содержится приблизительно 50•1015 тонн различных солей. Эта соль могла бы покрыть весь земной шар пластом толщиной в 45м. На долю поваренной соли приходится большая часть. В одном литре океанской воды содержится около 26-30 г. поваренной соли. В закрытых морях, куда впадают крупные реки соленость меньше (Черное, Каспийское), в морях же Красном, Средиземном, Персидском соленость выше среднеокеанической, т.к. мало выпадает осадков, и нет притока пресной воды, а также значительное испарение. В приполярных областях соленость воды больше, т.к. образующиеся льды содержат в себе мало солей. Таким образом, соленость морской воды зависит от испарения, таяния и образования льдов, осадков и притока пресных вод с суши.
Огромные подземные горы каменной соли находятся на Прикаспийской низменности, в отрогах Урала, в горах средней Азии. В Таджикистане находятся самые высокие соляные купола, один из которых поднимается на высоту 900 метров.
Разработка залежей, способы добычи и очистки поваренной соли
В зависимости от места и способа добычи соль имеет различные названия и соответственно свойства:
В древности люди использовали несколько способов добычи поваренной соли: естественное испарение морской воды в «соляных садках», где выпадал хлорид натрия — «морская» соль, вываривание воды соленых озер с получением «выварочной» соли, и выламывание «каменной» соли в подземных рудниках. Существовал способ производства соли – «выжиганием». Этот способ использовали около тех побережий современной Германии, где недалеко от воды находились залежи торфа. При шторме или приливе соленая морская вода насыщала торф. Когда вода уходила, торф подсыхал, а соль оставалась. Постепенно в нем накапливалось много соли. Насыщенный торф выкапывали и сжигали, а золу выщелачивали в воде и раствор выпаривали.
В России и странах СНГ наибольшее количество поваренной соли получают, добывая каменную и самосадочную соль. Выварочную и бассейную соли производят незначительное количество — менее 5%.
Одним из распространенных способов добычи поваренной соли является открытый способ. Разработку данным способом производят тогда, когда, верхний горизонт соляного пласта находится на небольшой глубине. Соль таким способом добывают на глубине до 20 метров, а порой и до 150 метров. В этом случае устраивают карьер или разнос, для этого пласт соли разрыхляется (дробится) механическим или взрывным способом, чтобы удалить верхний слой покровных пород, затем производят выемку соли. На крупных разработках для этой цели используют экскаваторы, скреперы с лебедками или с тракторной тягой, механические лопаты и другие механизмы. Одним из недостатков добычи соли открытым способом является загрязнение соли наносами пыли, а особенно заливание карьера атмосферными осадками и почвенными водами. Открытый способ имеет ряд преимуществ по сравнению с подземным: высокая безопасность и лучшая санитария, простая организация работ возможность селективной выемки, более полное извлечение полезных ископаемых, капитальные затраты и сроки строительства карьера меньше чем шахты. С увеличением глубины карьера себестоимость добычи увеличивается. Предельной глубиной карьера считается такая глубина, при которой добыча открытым способом и подземным стоит одинаково.
Добывают такую соль путем устройства шахт и выемки соли из галерей или камер, вырабатываемых в толще соляного пласта или купола. Проходка широких ходов при закладке подземных камер осуществляется штрекопроходческими комбайнами или врубовыми машинами; проходка скважин — сбоечно-буровыми машинами; выемка соли и погрузка — скреперными установками; для транспорта и подъема соли на поверхность в крупных шахтах используют подземные вагонеточные электропоезда и лифты. Выданная на поверхность соль поступает в цех переработки соли, в котором соль мелется и фасуется. Поваренная соль, добытая таким способом, в конечном итоге имеет различные наименования и широко используется во всех областях промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Выбор каждого покупателя основывается на рациональности использования в различных целях того или иного помола, фасовки (возможна отгрузка навалом) и необходимости добавок. Чистота такой каменной соли зависит от качества месторождения. В целях профилактики йод-дефицитных заболеваний соль может обогащается йодатом. наименования и широко используется во всех областях промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Выбор каждого покупателя основывается на рациональности использования в различных целях того или иного помола, фасовки (возможна отгрузка навалом) и необходимости добавок. Чистота такой каменной соли зависит от качества месторождения. В целях профилактики йод-дефицитных заболеваний соль может обогащается йодатом.
Процесс добычи и обработки соли закрытым шахтным способом непрерывен и не зависит от времени года. Более 61% мирового объема добываемой соли производится шахтным способом. Отработанные камеры, образующиеся при данном способе добычи соли, можно использовать для размещения отходов промышленных предприятий, в результате чего ещё более повышается эффективность эксплуатации месторождений. Недостаток шахтного способа добычи заключается в постоянной угрозе обвала, затоплении разрабатываемых шахт, что приводит к различным потерям и экологическим проблемам.
Добыча поваренной соли подземным выщелачиванием
Еще одним способом добычи поваренной соли является подземное выщелачивание. Данный метод добычи используется в тех случаях, когда пласты соли, залегающие в недрах Земли, размывают грунтовые воды, при этом образуется естественный подземный солевой рассол. Такие рассолы могут извлекаться на поверхность через колодцы или буровые скважины. Извлечение соли на поверхность в виде рассола проще и дешевле, чем в твердом виде, и особенно удобно, когда эта соль подвергается дальнейшей переработке в растворе. Поэтому в ряде случаев оказывается целесообразным осуществлять подземное выщелачивание соли из соленосной породы искусственным способом.
Образование соляных рассолов возможно при систематическом орошением водой и постепенным размыванием подземных камер в солевом пласте, или затоплением камер. В таком случае, образующийся концентрированный рассол выкачивается насосами.
Также применяют более совершенный способ выщелачивания через буровые скважины. Данный способ заключается в том, что в скважину, закрепленную колонной стальных обсадных труб диаметром 150—250 мм, вставляется труба меньшего диаметра (75—100 мм). По одной из этих труб с помощью центробежного насоса высокого давления (20—25 ат) в пласт соли нагнетается вода. Она растворяет соль и в виде рассола выдавливается на поверхность по другой трубе. Различают два режима работы скважин — противоточный, когда воду подают по наружной трубе, а рассол поднимается на поверхность по внутренней (рисунок 1 а), и прямоточный, когда по внутренней трубе подают воду, а рассол выдавливается по наружной трубе. Глубина сква¬жин и давление, под которым в нее подают воду, зависят от глубины залегания пласта соли или подземного источника рассола. Производительность такой скаважины составляет около 10—25 м3 рассола в 1 час. (Иногда воду подают в скважину самотеком; в этом случае рассол, который имеет большую плотность, не может достигнуть поверхности за счет давления столба воды, и его откачивают глубинным насосом, опущенным в скважину до уровня, определяемого разностью плотностей рассола и воды.)
Камера, образующаяся в пласте соли при размывании его водой через буровую скважину, постепенно приобретает форму, близкую к форме опрокинутого конуса, так как в результате естественной конвекции боковая поверхность, а особенно потолок камеры, растворяется быстрее, чем дно, покрытое насыщенным рассолом и шламом механических примесей. Поэтому боковая поверхность становится все более пологой и затем покрывается слоем пустой породы, препятствующим дальнейшему выщелачиванию. Интенсивность рассолообразования уменьшается, и эксплуатацию скважины приходится прекращать, когда образующая конуса достигает угла 30—40°. В результате этого запасы месторождения при таком способе эксплуатации используются не больше чем на 5—15%.
Источник: Позин М.Е. «Технология минеральных солей»
Эксплуатация скважин может осуществляться также комбинированным противоточно-прямоточным методом. Основная стадия здесь прямоток, когда происходит «размыв» слоя соли с образованием большого количества рассола; при более короткой стадии работы противотоком происходит «промывка» скважины с удалением из нее большей части нерастворимых частиц. Продолжительность цикла чередования направления потоков внутри скважины равна, например, 2 ч при соотношении продолжительности режимов «размыва» и «промывки» в пределах от 7: 1 до 3: 1.
Более совершенной является эксплуатация скважин с гидроврубом (рис. 1 б). В этом случае вместе с водой в скважину нагнетают воздух или нефть. Вначале поддерживают уровень воды на постоянной высоте 1—1,5 м от забоя. При этом растворение идет только по окружности камеры, потолок же предохраняется «от действия воды тонким слоем «нерастворителя» — воздуха или нефти. Образуется вруб — приблизительно плоская цилиндриче¬ская камера высотой 1—1,5 м и диаметром 100 м и больше. (Бо¬лее вероятно, что при выщелачивании гидровруба форма образующейся полости в соляной залежи соответствует форме гипер¬болоида вращения.) После этого воздух или нефть выдавливают на дневную поверхность, повышая уровень рассола, причем происходит интенсивное растворение потолка камеры. Осаждение пустой породы на растворяющейся поверхности при этом исключено, и использование запасов месторождения возрастает.
Наиболее прогрессивным является ступенчатое выщелачивание, особенно для разработки пластов соли, содержащих много нерастворимых включений. В этом случае вначале производят размыв не в форме вруба, т. е. плоской щели, а в форме конуса» обращенного вершиной вниз. Затем, периодически повышая уровень подвода воды и изменяя уровень отбора рассола, производят ступенчатое растворение соли, так что камера выщелачивания принимает форму, близкую к цилиндру, с основанием в виде воронки и сводчатой кровлей. Нерастворимые включения скапливаются в нижней части камеры. Степень использования пласта соли резко возрастает.
Питание пласта соли водой для его размыва и откачку рассола производят и по разным скважинам — по одним подают воду, по другим откачивают рассол. При такой групповой системе эксплуатации скважин коэффициент извлечения соли особенно возрастает при последовательной отработке запасов по падению пластов и при использовании провальных воронок, образовавшихся в результате выщелачивания. Это позволяет сократить число водоприемных скважин и значительно увеличить количество подаваемой воды.
Образующиеся при подземном выщелачивании пустоты могут явиться причиной обрушения кровли камер — опускания и обвалов надсолевых пород. Поэтому метод извлечения солей может использоваться лишь при достаточной прочности покровных пластов.
Цвет соли сорта экстра белый; для прочих сортов допускаются оттенки сероватый, желто-ватый и др. Максимальное содержание Na2S04 в пересчете на сухое вещество для сорта экстра 0,2%, для других сортов 0,5%.
Процесс выработки вакуумной соли подразумевает высокоэффективное оборудование и оптимальность технологического процесса на всех его стадиях. Такая технология снижает производственные затраты и повышает экологическую безопасность производства.
Добыча поваренной соли из рассолов морей и озер
Континентальные бассейны (озера) появляются в котловинах с ограниченным стоком в областях сухого и жаркого климата; поступающие в них подземные и поверхностные воды выпариваются с осаждением растворенных в них солей.
В результате естественного испарения под действием солнечного тепла летом или в результате охлаждения зимой на соленых озерах и лиманах происходит кристаллизация солей. Такая соль называются самосадочной. Исходным сырьем для производства соли, является рапа. Добыча самосадочной соли может производиться ручным и механическим способами. Ручной способ добычи соли требует тяжелого физического труда. Поэтому на крупных соляных промыслах при значительной толщине слоя соли пользуются исключительно механическими способами добычи соли: применяют скреперы, трактор-ные погрузчики, бульдозеры, одно- или многоковшовые экскаваторы, солесосы (солекомбайны). Солесосами пользуются при толщине слоя рапы не менее 0,5 м.
Солесос (рисунок 2) представляет собой центробежный насос с подвижной всасывающей трубой 2, на устье которой имеется резак-разрыхлитель 3 с ножами. Разрыхлитель вращается со скоростью 36 об/мин. При этом он разрывает слабо спаянные в пласте кристаллы соли, получаются куски 5—35 мм, которые засасываются вместе с рапой солесосом. На грохоте 7, соль отделяется от рапы и ила, стекаю¬щих по лотку 8 обратно в озеро. С помощью транспортера 9 — бесконечной цепи с гребками — соль передвигается к краю грохота и ссыпается в кучу или на транспортное устройство.
Солесос
1 — центробежный насос; 2 — подвижная всасывающая труба; 3 —резак-разрыхлитель;4 — двигатель; 5 — нагнетательная труба; 6 и 8 —лоток; 7 —грохот; 9 — транспортер.
Для всасывания кристаллов соли в трубу требуется большая скорость движения рапы, при которой кристаллы поддерживаются во взвешенном состоянии. Энергичное всасывание начинается при скорости около 2 м/сек.
Солекомбайны монтируются на железнодорожных платформах (сухопутные) и на понтонах (плавучие). Производительность солесоса составляет примерно 300 тонн соли в час. Таким образом, солекомбайн выполняет несколько операций: разрыхляет соляной пласт, всасывает образуемую при этом солепульпу, обезвоживает ее, дробит обезвоженную соль, неоднократно промывает ее рассолом с целью устранения нерастворимых примесей. В итоге соль доводится до требуемых стандартами и техническими условиями кондиций и из солекомбайна возможна отгрузка в ж/д вагоны.
На многих предприятиях использующих такой способ добычи, соль, поступающая с озера, доставляется на склады открытого хранения (бугры) там она находится несколько месяцев, где естественным образом с помощью осадков продолжается процесс очистки. Емкость таких бугров до 700 тыс. тонн, откуда соль, после предварительного дробления, выгружается на следующие производственные участки цеха переработки. Как правило, в крупных организациях это:
участок навала где производят отгрузку молотой и немолотой соли в крытые ж/д вагоны и полувагоны;
участок мягких контейнеров производит затаривание молотой и немолотой соли в одноразовые мягкие контейнеры массой до 1 т и погрузку их в ж/д полувагоны и автотранспорт;
участок затарки производит затаривание молотой и немолотой соли (в т.ч и йодированной) в полипропиленовые мешки массой 50 кг и дальнейшую их погрузку в ж/д вагоны и автотранспорт;
участок фасовки производит фасование сухой молотой нейодированной и йодированной соли в мелкую упаковку( пачки из полиэт илена по 1 кг., бумажные пакеты, солонки и баночки из ПЭТ);
участок технической соли производит отгрузку молотой и немолотой соли для промышленного протребления;
участок бальнеопродукции производит парфюмированную лечебную соль для ванн в различной упаковке.
При незначительной толщине слоя рапы, а особенно при эксплуатации сухих озер, для сбора новосадки пользуются скреперы с лебедками. Экскаваторы применяются для сбора выломанной соли при толщине пласта не меньше 0,5 м, когда ковш экскаватора не захватывает вместе с солью подстилающий слой ила.
Также одним из способов добычи соли является способ добычи соли из рапы соляных озер и лиманов с по¬мощью бассейнов, в которых происходит естественное испарение или охлаждение рапы и кристаллизация (садка) солей. Такой способ называют бассейным. В качестве бассейнов могут быть использованы также находящиеся близ озера естественные впадины. Грунт, в котором находится бассейн, должен обладать очень малой фильтрующей способностью, чтобы рассол не разбавлялся грунтовыми водами и не просачивался в почву.
Для механизированного сбора соли с применением бульдозеров, скреперов и других машин необходимо, чтобы слой соли имел большую толщину, что при бассейном получении поваренной соли практически невозможно осуществить, так как для интенсивного испарения слой рапы в бассейне должен быть небольшим.
Размеры бассейнов выбирают соответственно величине промысла с учетом местных климатических, почвенных условий, состава и концентрации рапы. При ручной ломке соли площадь, отводимая под садку соли, разбивается на много небольших бассейнов (1—4 га), имеющих форму прямоугольника. В бассейнах больших размеров ветер развивает волны, обнажает слой соли, что вызывает неравномерную садку. При механизированной ломке соли перемычки между бассейнами мешают работе механизмов, следовательно, садочные бассейны должны иметь большие размеры.
Подготовка садочной рапы заключается в последовательном повышении концентрации исходных рассолов до состояния, близкого к началу садки соли, которое наступает при плотности рапы 1,2 – 1,22 т/м3. Этот процесс осуществляется в подготовительных бассейнах, в них же происходит отделение (выпадение в осадок) карбонатов кальция и магния, гипса, а также возможные примеси илов и песка. При этом применяются статическая и/или динамическая система подготовки садочной рапы. Перекачка рапы из бассейна в бассейн производится рапокачкой (насосами) по желобам и канавам. Подготовительные (отстойные) и запасные бассейны вместе занимают приблизительно такую же площадь, как и садочные.
Дальнейшее концентрирование садочной рапы осуществляется в садочных бассейнах, куда подготовленный рассол заливается определенным слоем. Во время испарения рапы в садочных бассейнах концентрация рапы возрастает до 1,24 – 1,255 т/м3 при этом в осадок выделяется поваренная соль. Выход соли составляет не менее 75% от ее количества в подготовленной садочной рапе. При достижении соляного пласта не менее 40-50 мм рапа, из которой выделился хлористый натрий (маточная рапа), сбрасывается через шлюзы из садочного бассейна.
Маточная рапа содержит ценные компоненты, поэтому идет на дальнейшую переработку по системе комплексной переработки рассолов принятых на предприятиях. Уборка соли осуществляется солеуборочными комбайнами (или вручную). Транспортирование ее к месту складирования с помощью системы передвижных конвейеров (или при помощи автотранспорта).
Складирование соли осуществляется на открытых площадках вдоль садочных бассейнов. Разработка соли, сложенной в бурт (имеющий трапециевидную форму) осуществляется экскаватором. Естественная убыль при хранении соли под открытым небом при воздействии атмосферных осадков достигает 8,6%. При этом происходит естественное стекание остатков маточных рассолов и промывка соли только атмосферными осадками.
Важнейшим фактором, определяющим продуктивность бассейного промысла, является испаряемость рапы. Рапа испаряется медленнее, чем вода, так как давление водяного пара над рассолом меньше, чем над водой. Отношение высоты слоя испарившейся рапы к высоте слоя воды, испарившейся в тех же условиях, на¬зывается коэффициентом испаряемости рапы. Чем выше коэффициент, тем больше продуктивность бассейна. Величина коэффициента испаряемости, очевидно, всегда меньше единицы; она зависит от состава и концентрации рапы, а также от климата и погоды и может быть различной для одной и той же рапы, испаряющейся в разных условиях, например при разной влажности воздуха. Коэффициент испаряемости может быть и отрицательной величиной, что соответствует поглощению рапой влаги из воздуха. Для рассолов коэффициенты испаряемости имеют следующие средние значения (таблица 1).
Таблица 1
Средние значения коэффициентов испаряемости.
Плотность рапы, т/см 3
Источник: Позин М.Е. «Технология минеральных солей»
Испарение рапы и садка соли замедляются выпадением атмосферных осадков. Среднегодовое количество осадков сильно колеблется для различных, даже сравнительно близких, районов (например, в районе Геническа — 328,8 мм вод. ст., а в районе Керчи — 439,1 мм вод. ст.).
Бассейны используются не только для испарительной садки солей в летнее время, но и для зимней садки. При понижении температуры рапы происходит вымораживание солей. Так, при охлаждении концентрированных растворов NaCl из них при температурах ниже +0,15° кристаллизуется дигидрат хлорида натрия NaCl над поверхностью озера, а при охлаждении сульфатных растворов—мирабилит Na2S04 *10H2O.
Соли, добываемые бассейным способом, более чисты, чем извлекаемые из донных отложений озер, так как содержат значительно меньше ила и других механических примесей. Однако существенным недостатком бассейного способа, так же как и добычи самосадочной соли, является сезонность и зависимость от климатических явлений.
По своему химическому составу поваренная соль, добытая таким способом, обычно соответствует пищевым стандартам, несоответствие только по влажности и классу помола, не проходит никакой термической обработки, и является «живой солью», обогащенной всеми микро и макро элементами мирового океана.
Промыслы соли должны находятся в экологически чистых районах, на очень большом расстоянии от крупных населенных пунктов, каких либо фабрик, заводов и сельхоз угодий, что исключает загрязнение соли и соляных водоемов, питающих промыслы исходным сырьем, продуктами жизнедеятельности человека.
Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка поваренной соли можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок поваренной соли в России».
Об авторе:
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование