Производство соли. Йодированная поваренная соль (стр. 1 из 2)

Производство соли. Йодированная поваренная соль

Употребление йодированной поваренной соли, содержащей примесь KI, предупреждает болезнь щитовидной железы — зобную эндемию, развивающуюся при недостатке иода в питьевой воде. Ежедневная потребность человека в иоде составляет 0,06 — 0,1 мг.

С течением времени иодид калия окисляется с выделением быстро улетучивающегося иода. Разложение KI значительно ускоряется в присутствии влаги и в особенности окислителей. Имеются попытки применения йодата калия, который в присутствии некоторых йодорганических соединений не разлагается в течение длительного времени.

Добавка в соль различных веществ, так называемых стабилизаторов — фосфатов и карбонатов кальция или магния и других — увеличивает стойкость иодированной соли. Лучшим стабилизатором оказался тиосульфат натрия, восстанавливающий элементарный иод до Nal. Введение тиосульфата натрия в количестве 1% от KI или 0,00001% от веса соли позволяет хранить иодированную соль в течение шести месяцев без потерь иода. Без стабилизатора KI полностью исчезает в течение 2—3 месяцев. Для предупреждения потерь иода при хранении иодированной соли предложено также добавлять к ней активированный уголь.

Иодированную соль приготовляют мокрым и сухим способами. Мокрый способ заключается в опрыскивании соли раствором KI, содержащим тиосульфат натрия, из форсунок или капельниц. Концентрация раствора KI должна быть такой, чтобы влажность соли не возрастала более чем на 1%- Обычно применяют раствор, содержащий 2,5—5 г/л KI. Для увеличения сроке хранения иодированной соли предложено иодировать ее опрыскиванием водным раствором иодинола (1 г/л 12 и 3 г/л KI), приготовляемого из поливинилового спирта и раствора иода в иодиде калия.

Иодирование производят на разных стадиях производства соли. Например, каменную и озерную соль удобно иодировать перед ее помолом (рис. 1). В процессе дальнейшего измельчения соли достигается равномерное распределение иодида калия в продукте. Иодирование выварочной соли мокрым способом может быть осуществлено перед сушкой в сушильных барабанах, а также в элеваторах или на транспортерах.

Попытка плавить иодированную соль для получения кусковой иодированной соли показала, что при этом теряется значительное количество иодида калияИ6. Для получения крупнокристаллической иодированной соли рекомендуют прибавлять KI к соляному рассолу до бассейной кристаллизации из него NaCl.

Сухой способ иодирования соли 88- 149 заключается в смешивании сухой соли с концентратом иодида калия, представляющим собой поваренную соль, содержащую в 100 раз больше стабилизированного KI, чем предусмотрено нормой, т. е. 1 г на 1000 г соли. Необходимость предварительного приготовления концентрата обусловлена невозможностью равномерного смешения твердых веществ в соотношении 1 : 100 000. Влажность концентрата должна быть не больше 0,1%- Для смешения концентрата с солью применяют шнековые и барабанные смесители. Более совершенными являются смесители центробежного и каскадного типов.

На заводе фирмы Canadian Salt Со. недавно стали использовать вибрационные питатели непрерывного действия с весами, для введения в соль (со скоростью 10— 750 г/мин) малых количеств CaI04, СоС03 и KI в смеси с алюмосиликатами (снижающими клейкость добавок). Эти питатели, как сообщают 1В1, позволяют отказаться от предварительного смешения.

Сухой способ иодирования соли одно время применялся более широко, чем мокрый способ, так как сухая иодированная соль более устойчива, чем влажная. Считают, однако, что после разработки метода стабилизации влажной иодированной соли целесообразнее применять мокрый способ иодирования, отличающийся большей простотой.

Получение соли вымораживанием

Рис. 1. Схема получения иодированной соли: 1—ленточный транспортер; 2—бункер крупнокристаллической соли; 3 — наклонный желоб; 4 — подвод раствора йодистого калия с ниппелями для опрыскивания соли: Я —горловина вальцового станка; 6 — вальцы; 7 —выход молотой и иодированной соли.

Добыча соли из концентрированных рассолов возможна путем кристаллизации соли при охлаждении рапы. Зимой, при низких температурах, из насыщенных рассолов вымерзает дигидрат хлористого натрия NaCl-2H20. Кристаллизация его идет тем интенсивнее, чем ниже температура, вплоть до температуры выделения криогидрата (—21,2°). Если дигидрат извлечь из рапы, то при повышении температуры воздуха выше +0,16° происходит его разложение и переход в чистую поваренную соль.

Дигидрат хлористого натрия выделяется в зимнее время в соляных источниках Якутской АССР, а также во многих других озерах. Выделяющийся дигидрат не содержит примесей, и его вымораживание из рассола является одним из методов получения чистой соли. При плавлении 1 т NaCl • 2Н20 при 25° можно получить 481,5 кг безводного хлористого натрия с выходом NaCl, равным 77,8% 1Б3.

Вымораживание соли зимой может производиться в таких же бассейнах, как и садка соли летом. Максимальный выход безводной соли из насыщенного рассола достигает 20% от начального содержания ее в исходном рассоле.

Однако получение поваренной соли вымораживанием является весьма сложным, громоздким процессом, требующим больших площадей бассейнов. При наличии дешевой электроэнергии метод искусственного вымораживания может оказаться выгодным для получения пищевой соли сорта экстра. Более эффективным является концентрирование морской воды в условиях холодного климата вымораживанием льда.

Степень выделения льда в зависимости от температуры охлаждения показана на рис. 15 82. Охлаждением морской воды до —17° с последующим отделением льда можно получить рассол, содержащий 9—12% солей ,54'155 (по другим данным 156 19%). Такой рассол после очистки от CaS04 пригоден для выделения NaCl методом выпарива- . ния. Из 1 мъ морской воды получается 30—32 кг соли 157. Качество втой соли различно: лучшие сорта могут содержать до 97—99% NaCl, а худшие 80—82%. В среднем она содержит ~ 10% примесей.

Непосредственная заводская выпарка морской воды требует много различного оборудования, т. е. больших капитальных вложений и значительного расхода топлива. Для получения из морской воды, содержащей 3,5% солей (из которых 80% NaCl), 1 7 поваренной соли нужно выпарить ~ 45 т воды. Для этого необходимо израсходовать при использовании четырехкорпусной вакуум-выпарной батареи 3 т, а при чренной выпарке 7 т условного топлива. С увеличением концентрации рассола количество выпариваемой воды на 1 т соли резко уменьшается; так при концентрации рассола 8% нужно выпарить 15 т воды, а при 12% только 9 т. Поэтому предварительное вымораживание льда из морской воды с последующей выпаркой оставшегося рассола экономически более выгодно.

Плотность пресной воды максимальна при +3,95°, максимум же плотности морской воды наблюдается при более низких температурах. При концентрации суммы солей 2,47% температура начала выделения льда (—1,332°) становится равной температуре максимальной плотности такого рассола (рис. 16). Более соленые воды (океана, соляных озер) замерзают при температурах выше температур их максимальной плотности. Например, океанская вода, соленость которой равна 3,5%, вамерзает при —1,91°, а максимальная плотность ее при —3,52°.

Эти свойства соленых вод имеют важное значение как для биологических, так и для галургических процессов. В то время как при замерзании поверхности пресного водоема подледная вода сохраняет температуру около +4° ввиду ее повышенной плотности, образование льда на поверхности соленых вод сопровождается конвекцией подледных рассолов из-за разности их плотностей, пока плотность не достигает максимума, для воды океана при —3,52°. Это может оказаться гибельным для некоторых видов фауны и флоры, но весьма благоприятно для галургических процессов, так как циркуляция подледных рассолов и низкая температура их максимальной плотности ускоряет охлаждение. Это приводит к увеличению степени вымораживания льда, укреплению рассолов и к повышению выхода солей, кристаллизующихся при понижении температуры. В бассейнах для зимней садки солей температура рассолов уже через несколько суток достигает средней температуры воздуха.

С увеличением концентрации растворов эти линии сближаются, так как растворимость сульфата кальция уменьшается. В растворах, насыщенных хлористым натрием, растворимость сульфата кальция столь мала, что кривые сливаются.

Как видно из диаграммы, на которой линия АВ{АВ')—путь кристаллизации льда, а линия ВС (В'С) — мирабилита, вымерзание льда из морской воды начинается при —1,8°. При —7,3° вместе со льдом кристаллизуется мирабилит Na2S04- ЮН20,

Рис. 2. Диаграмма глубокого охлаждения в зависимости от температуры вымерзания льда из морской воды

а при —15° начинает выделяться сульфат кальция. При —22,4° к этим твердым фазам присоединяется NaCl-2H20. Если при —22,4° отделить жидкую фазу от твердой и продолжать ее охлаждать, то при —34° раствор станет насыщенным хлоридом кальция. Таким образом, по мере понижения температуры раствор обогащается хлоридами магния и кальция, кристаллогидраты которых выделяются в осадок при еще более глубоком охлаждении. Конечный рассол замерзает при температуре около —60°.

лед может одержать разное /v-NasE04. гон20;количество твердых солевых Кае; примесей, т. е. иметь различобласть ненасыщенных растворов.ную «СОЛвНОСТЬ». До температуры —7° образуется достаточно чистый лед, а ниже этой температуры он все больше загрязняется примесями. По разным источникам соленость морского льда характеризуется величинами от 0,3 до 1%.

Из 1 т морской воды при охлаждении до начала кристаллизации мирабилита (—7,3°) вымерзает ~720 кг льда. При охлаждении до —16° выделяется в твердые фазы 80—85% сульфат-иона и получается —175 кг рассола. При вымораживании до —36е из 1 т морской воды остается всего ~26 кг рассола.