工業制鹽對鈣鎂離子的控制直接決定鹽品純度和生產設備安全。核心邏輯是以 “防垢除雜、提升鹽純度" 為目標,通過 “預處理粗除 + 精制深度去除 + 全程監測" 的流程,將鈣鎂離子濃度控制在極低水平(通常<10mg/L) 。工業制鹽(尤其是真空制鹽、海鹽精制)中,鈣鎂離子是主要雜質,其控制標準明確且嚴格,目的是避免兩個關鍵問題:
設備結垢:鈣鎂離子在蒸發罐、加熱管表面形成碳酸鈣、氫氧化鎂水垢,會降低熱傳導效率,增加能耗,嚴重時甚至堵塞管道。
鹽品質量:鈣鎂離子殘留會導致鹽品易吸潮結塊、口感發苦,無法滿足食品級或工業級(如氯堿工業)用鹽要求。
準確檢測鈣鎂離子濃度是控制的前提,工業現場常用兩種方法,可根據精度需求選擇:
EDTA 絡合滴定法(常規檢測)
原理:用 EDTA(乙二胺四乙酸二鈉)標準溶液作為滴定劑,通過絡合反應與鈣鎂離子結合,借助指示劑(如鉻黑 T、鈣指示劑)判斷終點,計算濃度。
優勢:操作簡單、成本低、設備要求不高(只需滴定管、錐形瓶),適合車間現場快速檢測,精度可滿足工業制鹽常規需求(誤差 ±0.1mg/L)。
適用場景:粗鹽水預處理后、精制鹽水入蒸發罐前的日常檢測。

離子色譜法(精準分析)
原理:利用離子色譜儀的色譜柱分離鈣鎂離子,通過檢測器(如電導檢測器)測定其峰面積,與標準溶液對比計算濃度。
優勢:精度極-高(檢測限可達 0.01mg/L),可同時檢測鈣、鎂及其他雜質離子(如硫酸根、氯離子),數據重復性好。
適用場景:新工藝調試、鹽品質量異常排查、關鍵控制點(如膜分離出口)的精準驗證。
工業制鹽中鈣鎂離子的去除分 “預處理" 和 “精制" 兩步,形成階梯式控制,確保最終達標。
這是最主流的低成本粗除工藝,通過添加化學藥劑使高濃度鈣鎂離子形成沉淀,提前分離,減少后續精制壓力。
除鈣操作
藥劑:向粗鹽水中加入碳酸鈉(Na?CO?) ,與鈣離子反應生成碳酸鈣沉淀。
反應式:Ca2? + CO?2? → CaCO?↓(碳酸鈣溶解度極低,易沉降)。
控制要點:反應 pH 值需控制在 8.5-9.5,確保碳酸鈣完-全沉淀;碳酸鈉用量需過量 5%-10%,避免鈣離子殘留。
除鎂操作
藥劑:加入氫氧化鈉(NaOH) ,調節 pH 至 11 以上,使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀。
反應式:Mg2? + 2OH? → Mg (OH)?↓(pH≥11 時,氫氧化鎂溶解度大幅降低)。
后續處理:沉淀生成后,通過澄清池(加絮凝劑加速沉降)、過濾機(如板框壓濾機)將沉淀物與鹽水分離,得到初步凈化的鹽水。
經過預處理的鹽水仍有少量鈣鎂離子,需通過精制工藝深度去除,確保滿足蒸發制鹽要求,常用兩種技術:
離子交換樹脂法
原理:利用陽離子交換樹脂(如 732 型強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂)的交換能力,將鹽水中的鈣鎂離子替換為樹脂上的鈉離子。
操作:鹽水連續通過樹脂柱,當樹脂吸附飽和后,用鹽酸或氯化鈉溶液再生,恢復交換能力,可循環使用。
優勢:操作穩定,可將鈣鎂離子濃度降至 5mg/L 以下,適合中小型制鹽企業。
膜分離法(反滲透 / 納濾)
原理:利用反滲透膜(RO)或納濾膜(NF)的選擇性透過性,只允許水分子和鈉離子通過,截留鈣鎂等二價離子。
優勢:深度凈化效果好,鈣鎂離子去除率可達 99% 以上,能滿足高-端鹽品需求;且無化學藥劑添加,避免引入新雜質。
注意事項:膜組件對進水要求高,預處理后的鹽水需先過濾掉懸浮物,防止膜污染;需定期用檸檬酸等藥劑清洗膜,維持通量。
關鍵控制點監測:在粗鹽水入口、預處理后、精制后、蒸發罐入口設置 4 個核心監測點,每 2-4 小時取樣檢測 1 次,確保每個環節鈣鎂離子濃度符合要求。
參數動態調整:若預處理后鈣鎂濃度偏高,可適當增加碳酸鈉或氫氧化鈉用量;若精制后濃度超標,需檢查樹脂再生情況或膜組件是否堵塞,及時調整工藝參數。