專利名稱：：從天然存在的鹽中分離鹽的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種有效利用天然存在的鹽如巖鹽，曬制鹽和湖鹽中所包含的各種元素的方法，更詳細地說，它涉及一種將天然存在的鹽分離成幾個部分的方法，其中每一部分按各自的應用目的，組成是不同的。巖鹽是氯化鈉(NaCl)的晶狀固體，它存在于自然界中。巖鹽幾乎都是由氯化鈉(大約99%)組成，但其中也含有象鎂(Mg)、鈣(Ca)和硅(Si)等其它元素及一些雜質(zhì)。與此相對照，曬制鹽是由蒸發(fā)海水獲得的，它所含的雜質(zhì)比巖鹽的要多，純化后，象在化學工業(yè)中用來制取氯和鈉一樣，它也可用在食品工業(yè)。在日本，曬制鹽是主要的。本發(fā)明人研究了海水中所含鹽的利用，結果，他們發(fā)明了一種通過沉淀從海水中分離所需要成分的簡單方法。他們還推薦了一種燃料改良劑和用于食品生產(chǎn)的離子化水，它們均使用由此方法從海水中分離得到的鹽。(見日本專利公開第221107/1990號和日本專利申請第84534/1989和113246/1989號)。使用海水作原料的行業(yè)在內(nèi)地很難經(jīng)營，因為在內(nèi)地海水不易得到。本發(fā)明的目的是提供一種不僅能從易于運輸?shù)奶烊淮嬖诘柠}如巖鹽和曬制鹽中分離鹽(NaCl)，而且也能從中分離其它有效成分的方法。本發(fā)明的要點在于一種從天然存在的鹽中分離鹽的方法，該方法包含第一步分離，將天然存在的鹽溶于水，向水溶液中加入含有硫酸根離子的強酸，以將其調(diào)至低PH值，向水溶液中加入堿試劑，以將其調(diào)至高pH并產(chǎn)生沉淀，從剩下的水溶液中分離出沉淀;第二步分離，濃縮剩余水溶液，冷卻濃縮液，以產(chǎn)生沉淀，從水溶液中分離出沉淀。在本發(fā)明的方法中使用巖鹽或曬制鹽作原料，按此法，巖鹽或曬制鹽溶于水形成百分之幾的重量百分濃度的水溶液(鹽水)。應從鹽水中除去不溶物如沙子等，用于溶解的水不只限于淡水，也可以是海水。在第一步分離中，向鹽水中加入含有硫酸根離子的強酸，這種強酸可以是稀硫酸(百分之幾)，也可用將活性磷酸鈣溶于水，加入濃硫酸(占水溶液量的3～5%)，產(chǎn)生沉淀，除去沉淀所得到的水溶液替代，(如此獲得的水溶液在下文中稱為P-S酸)，P-S酸是一種pH為0.2的強酸，它比硫酸更安全，更易于處理。稀硫酸或P-S酸以鹽水量的百分之幾的量加入到鹽水中，放置2～3小時后，鹽水被調(diào)到低pH(低于pH2)。此酸化步驟產(chǎn)生極少量沉淀，可由過濾將其除去。這種強酸可由一種半固態(tài)強酸替代(下文稱為D-S酸)，半固態(tài)酸由第一步分離中產(chǎn)生的沉淀與鈣化合物混合，將混合物焙燒，焙燒產(chǎn)物與硫酸混合而獲得。這種D-S酸由本發(fā)明人在日本專利申請第232859/1990號中提出。與硫酸比較，它象P-S酸一樣更溫和、更易處理，由于它是半固體所以更易運輸，因此它適合在本發(fā)明的方法中應用。然后，向已被調(diào)至低pH的鹽水中加入強堿試劑，以中和酸化的鹽水并將其調(diào)至高pH，由此產(chǎn)生堿土金屬和其它金屬的硫酸鹽沉淀。它們在高pH溶液中只是微溶的。強堿試劑的例子包括氫氧化鈉(本身)和氧化鈣與氫氧化鈉共同組成的水溶液(下文稱為鈣-鈉水溶液)。強堿試劑的用量應足夠達到上面所提到的目的，氫氧化鈉(固體)的用量應是鹽水重量的3%，鈣-鈉水溶液的用量應是鹽水重量的5%。鹽水應放置10小時以上直至成為堿性(pH13或更高)并產(chǎn)生少量沉淀(a)，此沉淀(a)在高溫干燥焙燒后，得到一種陶瓷狀的組合物，這種陶瓷狀的組合物可以用作汽車的空氣過濾器、水處理劑或脫臭劑。此陶瓷狀組合物的使用由本發(fā)明人在日本專利申請第297981/1989、299086/1989和306822/1989號中提出。在第二步分離中，分離沉淀(a)后剩余的鹽水通過加熱和水的蒸發(fā)濃縮到一定程度，濃縮液冷卻使沉淀(b)析出，用過濾法從液體(c)中分離出沉淀(b)，濃縮應進行到這樣一種程度即鹽水的體積減少到少于原來體積的20%，10%～15%更好，如此得到的液體(c)是pH14的強堿性水溶液，蒸發(fā)后液體(c)產(chǎn)生白色沙狀固體(d)。沉淀(b)主要由氯化鈉構成，但它含有比作為原料的巖鹽或曬制鹽更多的硅(Si)，因此可用作一種含硅的鹽。例如，利用硅離子的抗菌作用這種鹽的水溶液可用作食品添加劑。這種鹽的水溶液還可用作有助于食品味道和保存的離子化水。固體(d)與作為原料的巖鹽或曬制鹽相比含有更多的陽離子(不僅是鈉還有硅和鋁)和更少的氯離子，固體(d)的水溶液(c)具有極強的堿性，因此它可用作洗液和替代氫氧化鈉水溶液的中和試劑，也可用于處理艙底污水(一種聚集在船的發(fā)動機周圍的油與海水的混合物)進行油-水分離，它對于處理造紙廠排出的酸性廢液也很有效，對于通常要溶于甲苯或噴漆稀料的環(huán)氧涂料和丙烯酸涂料來說，它是一種有用的溶劑。參照下列實施例，將詳細描述本發(fā)明。1.D-S酸的制備首先通過將磷酸鈣的水溶液與相當于水溶液量5%的濃硫酸相混合制備P-S酸(pH0.2)，將此P-S酸加到海水中以降低海水的pH，向酸化的海水中加入相當于海水量3%的氫氧化鈉，將海水放置24小時，直到產(chǎn)生沉淀，過濾沉淀并干燥，將沉淀與鈣化合物(其主要組成是焙燒動物骨骼產(chǎn)生的磷酸鈣)按1∶1的比例混合，混合物在高于1000℃的溫度下焙燒，焙燒產(chǎn)物(1克)與硫酸(5克)混合即得到D-S酸。2.鹽水的制備在1噸淡水中攪拌下溶解50千克(5%)的巖鹽(見實施例1)或曬制鹽(見實施例2)，然后過濾除去不溶物。3.鹽水的分離實施例1向巖鹽的鹽水中加入1.5千克D-S酸，然后放置24小時，鹽水被酸化到pH1.7，向酸化后的鹽水中加入30千克氫氧化鈉，放置10小時，鹽水中pH升到13.5，鹽水經(jīng)過濾分離得到沉淀(a)，沉淀(a)在陽光下干燥，如此獲得大約2.475千克固體(a)。(第一步分離)經(jīng)第一步分離剩下的鹽水經(jīng)蒸發(fā)脫水得到大約160升的濃縮溶液，此濃縮液迅速冷卻以產(chǎn)生沉淀，過濾后得48.955千克沉淀(b)，沉淀(b)是一種可流動的晶狀鹽。剩余的溶液(d)進一步加熱脫水得到27.595千克的固體(d)。實施例2以實施例1同樣的方式處理曬制鹽的鹽水，得到1.67千克的沉淀(a)，42.27千克的沉淀(b)和28.64千克的固體(d)。表1和表2分別說明了實施例1和實施例2中沉淀(b)和固體(d)的元素分析結果。(鈉和氯的量以重量百分比表示，其它元素的量以毫克/升表示)表1<p>表2</tables>應用實例1將由本發(fā)明方法分離得到的固體(d)溶解在一種能與汽油或其它燃料混合的有機溶劑中制成燃料改良劑(如日本專利申請第84533/1989號所公開的)。這種燃料改良劑可被直接加入燃料中(如汽油和瓦斯油)以使燃料的燃燒、成本和放熱量得到改進并使由于不完全燃燒而放出的有毒氣體減到最少。應用實例2將5克沉淀(b)溶于1升水中即制得用于食品生產(chǎn)的離子化水，可用這種離子化水和面制作面條，制得的面條味道很好并且在8℃左右可保存2周。如上所述，本發(fā)明的方法使人們可以簡單地通過逐步改變含有天然存在的鹽的水溶液的pH值的方法從天然存在的鹽中分離出在組成形式上適于特殊用途的有效成份，此外，本方法由于使用固體鹽作原料所以不存在海水的運輸困難。權利要求1.一種從天然存在的鹽中分離鹽的方法，該方法包括第一步分離，將天然存在的鹽溶于水，向水溶液中加入含有硫酸根離子的強酸，以此將鹽水調(diào)至低pH，向水溶液中加入堿試劑，以將海水調(diào)至高pH并形成沉淀，從剩余的水溶液中分離出沉淀；第二步分離，濃縮剩余水溶液，冷卻濃縮液，以產(chǎn)生沉淀，從水溶液中分離出沉淀。2.如權利要求1所述的從天然存在的鹽中分離鹽的方法，其中所說的強酸是由將活性磷酸鈣溶于水，向水溶液中加入硫酸，產(chǎn)生沉淀并將沉淀除去而制得的。3.一種從天然存在的鹽中分離鹽的方法，其中天然存在的鹽是巖鹽。4.一種從天然存在的鹽中分離鹽的方法，其中天然存在的鹽是曬制鹽。全文摘要本發(fā)明公開了一種從天然存在的鹽(巖鹽或曬制鹽)中分離鹽的方法，該方法包括第一步分離，將天然存在的鹽溶于水，向水溶液中加入含有硫酸根離子的強酸，以將鹽水調(diào)至低pH，向水溶液中加入堿試劑，以將鹽水調(diào)至高pH并產(chǎn)生沉淀，從剩余的水溶液中分離出沉淀；第二步分離，濃縮剩余的水溶液，冷卻濃縮液，以產(chǎn)生沉淀，從水溶液中分離出沉淀。文檔編號A23L1/16GK1061390SQ9110848公開日1992年5月27日申請日期1991年11月6日優(yōu)先權日1990年11月7日發(fā)明者篤那須申請人:篤那須