元明粉原料結構及處理

生產元明粉的天然原料有芒硝礦和鹽業副產兩大類，副產元明粉有來自合成脂肪酸、人造絲、含鉻化合物生產的副產物。

自然界硫酸鈉的天然芒硝資源礦有3類，而這3類礦藏在中國均已被探明并開采使用。

第一類是集中于山西、內蒙、新疆、甘肅、青海的鹽湖芒硝礦，屬現代內陸湖沉積礦床，是芒硝和白納鎂礬的湖底沉積層，主要以Na2SO4、Na2SO4•10H20[1-2]或白鈉鎂礬的形式存在，并伴有氯、鈣、鎂天然堿、泥沙等雜質，該類礦需要用水浸取礦層中的Na+、SO42-，調制到一定濃度，然后利用季節變化把芒硝結晶采集出來，在一定溫度下溶解芒硝來制取硝液、目前，大多廠家采用“多效蒸發末效二次蒸汽溶解芒硝—余熱化硝”的生產工藝來制取粗硝水，可節約一部分蒸汽。但由于存在芒硝的結晶、生產、運輸等環節，原料的生產周期（每年1次），制造費用較高，原料成本占元明粉生產成本的40%左右。該類礦是最早發現并開采使用的，生產廠家最多（超過25家），但規模普遍偏小，甘肅的好多廠家規模在1萬t/a，較具規模的有山西南風化工集團、甘肅亞盛集團等、

第二類礦是分布于四川、廣西等省的鈣芒硝固體礦床，礦石中含有25%-50%（質量分數，下同）的Na2SO4，27%-30%的CaSO4、少量MgSO4、NaC1、A1203、Fe203及水不溶物，多年的生產實踐中，采用較為經濟、污染較小的“井下硐室水溶法”制取粗硝水，生產不受季節限制，但開礦費用較高，礦井投資約占總投資的50%，粗硝水中鈣含量達到2.5g/L左右，必須用兩堿除鈣鎂后才能使用，硝水密度較低，僅為0.90-0.93kg/m3，礦井投資回收期長，原料成本占生產成本的30%，目前，四川近20家生產企業每年生產約200萬t的元明粉供給西南各省。

第三類是分布于江蘇一帶的富含硫酸鹽的地下芒硝礦，主要成分為Na2SO4，雜質為NaC1及少量的鈣鎂，水不溶物極少。它與表層鹽水、晶間鹽水和地下鹽水不同，其礦層較厚（平均在15m）,礦層含NaSO4在80%以上，由于埋藏較深（2000m左右），芒硝易于溶解，采用連通井注水水溶法生產粗硝水，雖開采礦井一次性投資大（一口滿足10萬t/a元明粉裝置的鹵井需投資1000萬元，鹵井壽命在1-2a），礦產利用率低，國際水平的回采率在25%30%，國內水平僅達15%，但硝水流量穩定在60-70m3/h，粗硝水質量較好，Na2SO4含量在320g/L左右，原料的生產成本相對較低，僅占元明粉生產成本的25%，屬較具潛力的礦藏。該礦發現于80年代，90年代開采使用，生產規模普遍較大，設備投資及自控程度較高，經濟效益普遍看好。

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