第一節(jié) 井礦鹽的定義

井礦鹽就是鉆井汲取地下天然鹵水制成的鹽和開采地下巖鹽經(jīng)加工制成的鹽。井礦鹽的生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀的（可行性 研究 報(bào)告）。
 

第二節(jié) 井礦鹽的開采方法

一、巖鹽旱采

開鑿井筒和地下巷道，通達(dá)礦層，使井下與地面構(gòu)成完整的運(yùn)輸、通風(fēng)等系統(tǒng)，從地下直接采出巖鹽。

旱采所得的巖鹽，如品位高，可直接粉碎、篩分得到成品；如品位較低，則將礦石溶解成鹵水，凈化后再蒸發(fā)結(jié)晶成鹽。

礦井開拓方式有豎井、斜井和平硐3種。

1、豎井開拓 　

利用直接與地面相通的豎井和相應(yīng)的水平巷道采掘巖鹽。對各種地質(zhì)條件的巖鹽礦床適應(yīng)性較強(qiáng)。對傾斜角度較大、埋藏較深、圍巖不夠穩(wěn)固、產(chǎn)量較大的礦床尤為適用。

2、斜井開拓

利用與地面直接相通的傾斜巷道和相通的水平巷道采掘巖鹽，適于傾斜角度不大、埋藏較淺、圍巖穩(wěn)定的礦床。

3、平硐開采

利用與地面直接相通的水平巷道和上、下山道等進(jìn)行采礦作業(yè)。適用于地形切割很深而陡峻，礦體一部分埋藏在水平侵蝕基準(zhǔn)面以下的巖鹽礦床。

二、巖鹽水溶開采

分峒室水溶開采和地面鉆井水溶開采。前者大都是在房柱法旱采的基礎(chǔ)上建造峒室，然后向峒室注滿淡水,靜溶礦石,得到高濃度鹵水，再抽至地面作為制鹽原料；后者是在地面鉆井通達(dá)巖鹽礦體，注水溶解巖鹽，鹵水返至地面。鉆井水溶開采常用的有單井對流、油（氣）墊、水力壓裂等方法。

1、單井對流法

中心管下至鹽層底部，技術(shù)套管下至鹽層頂部。淡水從中心管注入，溶解巖鹽，鹵水從中心管與套管之間的環(huán)隙返出,也可將淡水從中心管與套管之間的環(huán)隙注入,鹵水經(jīng)中心管返出（反循環(huán)）；兩種循環(huán)方式視不同情況交替使用。單井對流采鹽分3個階段：①建槽期,一般采用正循環(huán)操作，注入淡水,溶解鹽層,逐漸擴(kuò)大溶腔；當(dāng)注水量與巖鹽溶解量趨于平衡、采鹵量與出鹵濃度達(dá)到設(shè)計(jì)能力時，即轉(zhuǎn)入生產(chǎn)階段；②生產(chǎn)期，大多采用反循環(huán)操作，以便取得濃度較高的鹵水，并可防止泥沙堵塞管道；③衰老期，鹽層溶腔擴(kuò)大至最大溶蝕半徑，頂板大面積暴露，鹵水濃度明顯降低，影響制鹽能耗，不能維持正常生產(chǎn)。鹽層溶腔的發(fā)展也可分3個階段：第一階段，淡水沿井壁向上沖刷，形成梨形溶洞；第二階段，注入淡水與井管周圍鹵水混合向上回流，形成柱狀溶洞；第三階段，因溶腔內(nèi)鹵水重力分異作用，上部鹵水淡，巖鹽溶解快，下部鹵水濃，巖鹽溶解慢，形成倒錐體溶洞。

2、油（氣）墊法 　

在單井對流的基礎(chǔ)上，為了控制上溶，保護(hù)頂板，加快側(cè)溶，提高采鹵量，延長井的服務(wù)年限，在溶腔中注入石油、天然氣或壓縮空氣，浮在鹵水表面,使鹵水和溶腔頂板隔開。

3、壓裂法 　

用高壓淡水，使鄰近的雙井或多井溶腔連通，從一口井加壓注入淡水，另一口（或多口）井返出鹵水，兩井一般間距100～150m。壓裂通腔的過程為：①壓裂階段，注水壓力達(dá)到壓裂高峰值，將鹽層壓裂。破裂壓力的大小決定于鹽層埋藏深度、礦石質(zhì)量、巖鹽結(jié)構(gòu)及構(gòu)造裂隙發(fā)育程度。破裂階段的時間由幾分鐘到幾十分鐘，然后壓力從高峰值迅速下降，但仍需超過上覆巖層的壓力，并基本穩(wěn)定，使兩井連通。②擴(kuò)展階段，降低壓力，大量注水，擴(kuò)大底部溶腔范圍，轉(zhuǎn)入通腔生產(chǎn)。為了使溶腔形成橢圓形，取得鹵水濃度高、產(chǎn)鹵量大的效果，開采過程中進(jìn)水井和出鹵井必須倒換使用。

三、地下天然鹵水的開采

鉆井通達(dá)鹵水層,根據(jù)埋藏深淺、賦存狀態(tài)及含氣量大小，分別采用自噴、提撈、氣舉、泵抽等法將鹵水提到地面。

1、自噴井法

當(dāng)?shù)叵绿烊畸u水層壓力高于井內(nèi)液柱壓力時，鉆井鉆穿鹵水層后，鹵水可自動噴出地面。利用自噴井采鹵時，含鹵層靜壓力與中心管下部井底壓力之差越大，產(chǎn)鹵量越高；但壓差過大，會使鹵水層的能量迅速消耗，影響自噴期限和采收率。為了穩(wěn)定自噴井的產(chǎn)鹵量和延長自噴期,需及時選擇更換不同的節(jié)流器,以控制壓差和產(chǎn)鹵量。

2、提撈法

井上設(shè)井架(天車)，架頂安裝定滑輪（天滾），用卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、汲鹵筒提撈鹵水。此法耗用材料多，生產(chǎn)中易發(fā)生事故，效率低，目前一般已不采用。

3、氣舉法

將高壓天然氣或壓縮空氣經(jīng)中心管連續(xù)壓入鹵水中，使在套管環(huán)狀空間內(nèi)形成氣、液混合體，比重因而減小，液面逐漸上升，最后升至井口，由套管出口流出，達(dá)到氣舉采鹵的目的。氣舉井的結(jié)構(gòu)，與巖鹽水溶開采的對流井類似，需另設(shè)天然氣與鹵水分離裝置或空氣壓縮站。

4、泵抽法

利用安裝在井下的潛鹵泵，將鹵水抽到地面。潛鹵泵由潛鹵離心泵、保護(hù)器和潛鹵電機(jī) 3部分組成。3部分的外殼用法蘭連接,通過附著在中心管外壁的電纜，由地面向井下供電。
 

第三節(jié) 井礦鹽的制鹽方法

一、鹵水凈化處理

用化學(xué)方法除去鹵水中所含 Ca2+ 、Mg2+ 、H2S及其他雜質(zhì)，再用以制鹽。Ca2+ 、Mg2+ 在制鹽過程中，常在預(yù)熱器、蒸發(fā)器的傳熱管壁生成鍋垢，影響傳熱系數(shù)，除去的方法有：①加入NaOH、Na2CO3,使Ca2+ 、Mg2+ 生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀。此法流程簡單,但耗堿量大,處理費(fèi)用較高；②先加入石灰乳,使Mg2+ 生成Mg(OH)2析出，然后加入Na2CO3，使Ca2+ 生成CaCO3析出；③先加入石灰乳與Na2SO4，使Mg2+ 成為Mg(OH)2析出,再通入CO2（石灰窯窯氣或鍋爐煙道氣）,進(jìn)一步除去Ca2+ 。石灰乳加入量需考慮將Mg2+ 除去后,鹵水中還要含有適量的OH- ，以便在第二步反應(yīng)中使Ca2+ 生成CaCO3析出。處理過程中，為加速沉淀物的凝聚與下沉，常返回一部分沉淀物作為晶種，同時加入助沉劑，如聚丙烯酰胺或聚丙烯酸鈉等。

某些天然鹵水中含有H2S,對制鹽設(shè)備有嚴(yán)重腐蝕作用,或含有BaCl2,對人體有害,都應(yīng)在預(yù)處理中除去。除去H2S的方法為:①空氣吹出法,使大部分H2S被帶出。再通入氯氣,與殘存的H2S反應(yīng),生成單質(zhì)硫沉淀;同時氯氣與水作用生成次氯酸(HClO),在日光直接照射下,次氯酸分解成HCl，并放出［O］,又可將H2S氧化成單質(zhì)硫析出。為了除去鹵水中過剩的CL2、HCl和Fe3+ ,加入Ca(OH)2,使生成Fe(OH)3，并加速鹵水的澄清；再加入Na2S2O3，還原鹵水中殘存的游離氯。此法脫硫率可達(dá)98％以上，已在工業(yè)上試用；②用空氣吹出法使鹵水中 H2S含量降到15mg/1以下，再加入FeCl3，除去殘存的H2S。此法工藝簡單，費(fèi)用低，H2S除去率在99％以上,已用于生產(chǎn)。廢氣中的H2S用橡椀烤膠脫硫法除去。對含Ba2+ 的鹵水，比較簡單的處理方法是與含SO娸的鹵水混合，使生成BaSO4沉淀，將Ba2+ 除去。

二、圓（平）鍋煎鹽

直接加熱煎熬圓鍋或平鍋中的鹵水成鹽，在常壓下進(jìn)行。因燃料消耗高，且易出現(xiàn)事故，此法已基本淘汰。但為了滿足用戶需要，還保留著某些特殊的平鍋制鹽法，如美國的造粒池法生產(chǎn)漏斗狀鹽和阿爾貝格法生產(chǎn)塊狀和鱗片狀鹽。

三、真空蒸發(fā)制鹽

根據(jù)鹵水沸點(diǎn)隨壓力減低而下降的規(guī)律，在壓力遞減的多效蒸發(fā)罐組中，用生蒸汽（新鮮蒸汽）加熱一效罐的鹵水，使之沸騰蒸發(fā)，產(chǎn)生二次蒸汽用作次效罐的熱源，并按所設(shè)效數(shù)依次傳遞，多次利用二次蒸汽，使各效罐的鹵水蒸發(fā)析鹽。

真空蒸發(fā)制鹽的主要設(shè)備是蒸發(fā)罐，由加熱室和蒸發(fā)室組成。加熱室的殼體中，有上下花板和固定在花板間的加熱管束。加熱蒸汽經(jīng)管道進(jìn)入殼體，鹵水由下而上在加熱管中循環(huán)，通過加熱管壁的熱交換，使鹵水溫度升高，并進(jìn)入蒸發(fā)室，沸騰蒸發(fā)；二次蒸汽由上部排出，冷凝水由加熱室底部管道排出，蒸發(fā)室底部有集鹽裝置。制鹽工業(yè)常用的真空蒸發(fā)設(shè)備有兩種：①標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)罐（圖6）,加熱室置于蒸發(fā)罐內(nèi)，其中有直徑較大的中央循環(huán)管，橫斷面積為加熱管束總橫斷面積的50～100％，內(nèi)裝推進(jìn)器,強(qiáng)制鹵水循環(huán)，流速可達(dá) 0.8～1.2m/s，借以提高傳熱系數(shù)。結(jié)構(gòu)簡單，動力消耗較少，但鹵水循環(huán)慢，傳熱系數(shù)低，檢修困難，不易實(shí)現(xiàn)大型化；②外加熱室強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)罐（圖7），加熱室與蒸發(fā)室分開，其間用上、下循環(huán)管連接，鹵水的循環(huán)由安裝在下循環(huán)管和加熱室之間的軸流泵強(qiáng)制進(jìn)行。鹵水循環(huán)速度較快，達(dá)2m/s左右，加熱管拆換、檢修方便，便于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，但動力消耗較大。多效蒸發(fā)的加料方式一般是各效分別加料，鹽漿順流到末效排出。末效二次蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝，并將不凝氣排除，以維持蒸發(fā)系統(tǒng)的真空度。
 
四、熱壓蒸發(fā)制鹽

利用壓縮機(jī)或蒸汽噴射泵，將蒸發(fā)罐所產(chǎn)生的二次蒸汽加壓升溫,再反饋至蒸發(fā)罐,反復(fù)將二次蒸汽用于蒸發(fā)制鹽(圖8)。壓縮機(jī)壓縮效率高，但設(shè)備復(fù)雜，投資較大，耗電多；蒸汽噴射泵設(shè)備簡單，投資較少，但效率較低，并需具備壓力較高的工作蒸汽。

五、熱壓、真空并用法制鹽

將熱壓蒸發(fā)與真空蒸發(fā)結(jié)合起來的一種制鹽方法。有的是在多效真空蒸發(fā)系統(tǒng)外，增加一個加壓效，如采用電動壓縮機(jī)，加壓效可獨(dú)立使用,如圖8；如改用汽輪機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī),除壓縮本效二次蒸汽反復(fù)使用外,汽輪產(chǎn)生的背壓蒸汽供給多效蒸發(fā)系統(tǒng)作為熱源。有的是在多效蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)，用蒸汽噴射泵壓縮一效的二次蒸汽，除反饋本效使用外，其余部分進(jìn)入下一效作為加熱室的熱源。

第四節(jié) 井礦鹽的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國井礦鹽生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工藝技術(shù)裝備水平顯著提升，產(chǎn)量呈大幅度增長趨勢。1999年，全國井礦鹽產(chǎn)量為812.97萬噸，2005年激增到1,919.07萬噸，2009年，全國井礦鹽產(chǎn)量突破了3,000萬噸大關(guān)，達(dá)到了3,044.20萬噸，2014年達(dá)到4,822.79萬噸，2015年，雖然市場因素，各井礦鹽企業(yè)的設(shè)備開工率不足，但已突破5,000萬噸。

一、井礦鹽生產(chǎn)總量穩(wěn)中有升，但增幅下滑較快

2014年，全國井礦鹽產(chǎn)量為4,822.79萬噸，比2013年的4596.33萬噸增長了4.93%，與2013年11.5%的增長率相比，下降了6.57個百分點(diǎn)。2014年，井礦鹽產(chǎn)量占全國原鹽產(chǎn)量的52.53%，繼續(xù)保持原鹽生產(chǎn)的主導(dǎo)地位，但比2013年下降了2.06個百分點(diǎn)。

二、各省情況

2014年江蘇省以1,458.14萬噸的總生產(chǎn)量，繼續(xù)保持全國井礦鹽生產(chǎn)量第一的地位，同比下降1.76%，展全國井礦鹽生產(chǎn)總量的30.23%，比2013年的32.28%下降了2.05個百分點(diǎn)。湖北省以623.57萬噸的總量繼續(xù)排名第二，同比增長1.1%，占全國井礦鹽總產(chǎn)量的12.93%，比2013年的13.41%下降0.48個百分點(diǎn)。山東省以428.94萬噸的總產(chǎn)量禪悅河南，江西，四川名列第三名，同比增長41.27%，占全國總產(chǎn)量的8.89%。近年來，山東省的井礦鹽產(chǎn)量持續(xù)大幅增長，在我國井礦鹽生產(chǎn)中所占比重越來越大。

三、液體鹽產(chǎn)銷繼續(xù)保持較好的增長勢頭

2014年，全國產(chǎn)業(yè)體驗(yàn)807.57萬噸（折原鹽，下同），占井礦鹽比重的16.74%，比2013年所占的比重16.03%增加了0.71個百分點(diǎn)。與2013年全國液體鹽產(chǎn)量736.91萬噸相比，增長了9.59%，但與2013年16.21的增長幅度相比，下滑幅度較大，主要原因是下游兩堿企業(yè)需求乏力。

四、企業(yè)數(shù)量下降，產(chǎn)能穩(wěn)步增長

截止2014年底，傳統(tǒng)井礦鹽生產(chǎn)企業(yè)共50家，比2013年減少了兩家。

五、銷售收入總體下降

2014年，井礦鹽生產(chǎn)企業(yè)銷售收入為1,716,500萬噸，比2013年的1,784,389萬噸下降了3.8%。

六、資產(chǎn)負(fù)債率有所下降，部分企業(yè)仍處于較高位置

資產(chǎn)負(fù)債率最高的仍為甘肅省的生產(chǎn)企業(yè)，為86.4%，第二位仍為重慶，第三位為湖北，資產(chǎn)負(fù)債率為73%。

七、盈利能力大幅下降

2014年，生產(chǎn)量前10家企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤總額共53,480萬元，展全國井礦鹽生產(chǎn)企業(yè)利潤總額的88.38%，其中9家盈利，1家虧損。

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