冷冻法

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1567页（1530字）

在常温下苦卤中的硫酸镁是不饱和的，随着温度的降低，硫酸镁的溶解度显着下降，当温度降低到一定程度后，硫酸镁便达到过饱和状态，自苦卤中析出，从而降低苦卤中硫酸镁含量。析出的硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)经过精制，可得精制硫酸镁或药用硫酸镁。

冷冻温度与硫酸镁析出量的关系，可用Na⁺、Mg²⁺／／Cl⁺、SO₄^2－－H₂O四元交互体系相图进行理论分析，如图6－2－3所示。

图6－2－3 －5℃时Na⁺、Mg^#／／SO₄^2－、Cl^－－H₂O体系平衡相图

图6－2－3说明：

水图上在含水量1000mo1 H₂O／100mol干盐以下部分，与干盐图重合使用。

S₀点为MgSO₄·7H₂O在水图上的固相点。

S点为MgSO₄·7H₂O在干盐图上的固相点。

bc线是干盐图上BC线在水图上的对应线。

a点是干盐图上A点在水图上的对应点。

mc点是当液相点为c点时，相对应的p体系点含水量。

某苦卤(30．6°Bé)的组成如下：

NaCl KCl MgCl₂ MgSO₄

96．62 22．54 179．55 79．58 g／L

换算成耶涅克指数如下：

2NaCl MgCl₂ MgSO₄ H₂O

24．5 55．8 19．62 1461

将此组成的卤水标在图6－2－3上，体系点在干盐图上为p点，在水图上为m点，因m点在m₁和mc之间，正处在NaCl和MgSO₄·7H₂O二盐共饱阶段，说明该苦卤冷冻到－5℃时不仅有MgSO₄·7H₂O析出，还有NaCl伴随析出。此时在干盐图上液相点必在AC线上。用作图法可求得液相点为L点，在水图上为1点。

由L点的耶涅克指数(2NaCl：24．6%、MgCl₂：63．9%、MgSO₄：11．5%、H₂O：15．53%)可计算出苦卤中将有48．3%的MgSO₄和12．2%的NaCl结晶析出。

试验数据进一步表明；冷冻温度越低，硫酸镁析出就越充分。有关试验数据见表6－2－2。

表6－2－230°Bé的苦卤冷冻温度与硫酸镁析出率的关系

我国北方海盐区，在冬季寒流到来时，温度一般可降到0℃以下，甚至可达－15℃以下。可充分利用这一自然条件进行苦卤的冷冻处理。但要注意：越冬苦卤波美度不宜高于34°Bé，以免损失钾盐。另外，在温度最低的寒流过去后，要及时倒换贮卤池中的卤水，清除已析出的硫酸镁，以免气温回升时析出的硫酸镁重新溶解，降低冷却效果。