自贡地下卤水制备富锶功能盐工艺研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0235

摘要/Abstract

摘要：

自贡地下卤水蕴含丰富的钠、镁、锂、溴、锶等，可用于生产原盐、镁盐和溴素等工业产品，是碱工业和盐产业重要的液态矿产资源。针对自贡地下卤水富含锶的特点和食盐生产工艺现状，开发了富锶食盐。通过优选草酸作为卤水净化剂，实现卤水除钙镁的同时保留更多的锶，优化的卤水净化工艺：将5.2 mL浓度为 0.7 mol/L的草酸以5 mL/min匀速滴加到45 ℃的100 mL卤水中，调节pH至8.0，搅拌反应30 min后加入0.3 mL质量浓度为2 g/L相对分子质量为800万的聚丙烯酰胺，静置1 h。优化工艺得到的净化卤水经高温蒸发后制得的食盐（以100 g干基计）中锶含量为37.5 mg，是现市售食盐中锶含量的20倍，锶盐其他各项指标均符合GB 2721—2015《食品安全国家标准食用盐》，新工艺实现了自贡卤水锶的综合利用，也为市民提供富锶功能盐的选择。

关键词: 地下卤水, 净化, 锶, 食盐

Abstract:

Underground brine in Zigong contains rich sodium，magnesium，lithium bromide，strontium，etc.It can be used to produce raw salt，magnesium salt，bromine and other industrial products，which is an important liquid mineral resource for the alkali industry and salt industry.In response to the characteristics of rich strontium in underground brine in Zigong and the current status of salt production technology，strontium rich salt was developed.By optimizing oxalic acid as brine purifying agents，calcium and magnesium were removed from brine，and more strontium was retained.The optimized brine purification process was as follows：adding 5.2 mL of oxalic acid with concentration of 0.7 mol/L at a constant rate of 5 mL/min to 100 mL of brine at 45 ℃，adjusting the pH to 8.0，stirring for 30 min，adding 0.3 mL of polyacrylamide with mass concentration of 2 g/L and molecular weight of 8 million，allowing the final solution to stand for 1 h.The strontium content in the table salt（100 g dry basis） prepared by high-temperature evaporation of purified brine obtained by optimizing the process was 37.5 mg，which was 20 times of the strontium content in the currently available table salt.The strontium salts and other index requirements complied with the national standard（GB 2721—2015）.The new process realized the comprehensive utilization of strontium in Zigong brine，and also provided citizens with the choice of strontium rich functional salts.

Key words: underground brine, purification, strontium, table salt

中图分类号:

TQ132.33

苏鑫, 赖冬梅, 周源, 朱霞萍. 自贡地下卤水制备富锶功能盐工艺研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3): 45-50.

SU Xin, LAI Dongmei, ZHOU Yuan, ZHU Xiaping. Study on preparation process of strontium rich functional salt from Zigong underground brine[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2024, 56(3): 45-50.

图/表 13

表1

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参考文献 16

1	韩积斌，许建新，刘久波，等.地下卤水水文地质研究进展［J］.盐湖研究，2018，26（4）：79-84，90.
	HAN Jibin， XU Jianxin， LIU Jiubo，et al.Advance in hydrogeological study of subsurface brine［J］.Journal of Salt Lake Research，2018，26（4）：79-84，90.
2	张苏江，张琳，姜爱玲，等.中国盐湖资源开发利用现状与发展建议［J］.无机盐工业，2022，54（10）：13-21.
	ZHANG Sujiang， ZHANG Lin， JIANG Ailing，et al.Current situation and development suggestions of development and utilization of salt lake resources in China［J］.Inorganic Chemicals Industry，2022，54（10）：13-21.
3	乜贞，伍倩，丁涛，等.中国盐湖卤水提锂产业化技术研究进展［J］.无机盐工业，2022，54（10）：1-12.
	NIE Zhen， WU Qian， DING Tao，et al.Research progress on industrialization technology of lithium extraction from salt lake brine in China［J］.Inorganic Chemicals Industry，2022，54（10）：1-12.
4	徐正震，梁精龙，李慧，等.含锂资源中锂的提取研究现状及展望［J］.矿产综合利用，2021（5）：32-37.
	XU Zhengzhen， LIANG Jinglong， LI Hui，et al.Research status and prospects of lithium extraction from lithium containing resources［J］.Multipurpose Utilization of Mineral Resources，2021（5）：32-37.
5	郑绵平，侯献华.青海盐湖资源综合利用与可持续发展战略［J］.科技导报，2017，35（12）：11-13.
	ZHENG Mianping， HOU Xianhua.Comprehensive utilization and sustainable development strategy of salt lake resources in Qing-hai［J］.Science & Technology Review，2017，35（12）：11-13.
6	张晓，纪志永，汪婧，等.电氧化法地下卤水提溴探究及条件优化［J］.化工学报，2021，72（4）：2123-2131.
	ZHANG Xiao， JI Zhiyong， WANG Jing，et al.Exploration and optimization of extraction process of bromine from underground brine by electrooxidation［J］.CIESC Journal，2021，72（4）：2123-2131.
7	余疆江，郑绵平，伍倩，等.卤水溴资源开发利用进展［J］.现代化工，2013，33（4）：47-51.
	YU Jiangjiang， ZHENG Mianping， WU Qian，et al.Development and utilization progress of brine bromine resource［J］.Modern Chemical Industry，2013，33（4）：47-51.
8	师景双，于艳艳，任雪梅，等.我国食盐行业现状及盐业体制改革分析［J］.中国调味品，2020，45（11）：195-197，200.
	SHI Jingshuang， YU Yanyan， REN Xuemei，et al.Analysis of the current situation and system reform of salt industry in China［J］.China Condiment，2020，45（11）：195-197，200.
9	曹琴，周训，张欢，等.四川盆地卧龙河储卤构造地下卤水的水化学特征及成因［J］.地质通报，2015，34（5）：990-997.
	CAO Qin， ZHOU Xun， ZHANG Huan，et al.Hydrochemical characteristics and genesis of the subsurface brines in the Wolonghe brine-bearing structure of Sichuan Basin［J］.Geological Bulletin of China，2015，34（5）：990-997.
10	周翊，刘昌辉，易胜利，等.四川盆地自贡地区下-中三叠统卤水富锂成因初探［J］.中国井矿盐，2022，53（5）：7-11.
	ZHOU Yi， LIU Changhui， YI Shengli，et al.Preliminary study on the origin of lithium enrichment in lower Middle Triassic brine in Zigong area，Sichuan basin［J］.China Well and Rock Salt，2022，53（5）：7-11.
11	WANG Sibo， SUN Jiateng， GU Lingfeng，et al.Association of urinary strontium with cardiovascular disease among the US adults：A cross-sectional analysis of the national health and nutrition examination survey［J］.Biological Trace Element Research，2023，201（8）：3583-3591.
12	DOTTA T C， HAYANN L，DE PADUA ANDRADE ALMEIDA L，et al.Strontium carbonate and strontium-substituted calcium carbonate nanoparticles form protective deposits on dentin surface and enhance human dental pulp stem cells mineralization［J］.Journal of Functional Biomaterials，2022，13（4）：250.
13	曾宪录，高仕，韩飞，等.锶在骨质疏松治疗中的应用研究进展［J］.食品研究与开发，2021，42（16）：220-224.
	ZENG Xianlu， GAO Shi， HAN Fei，et al.A review of strontium application in the treatment of osteoporosis［J］.Food Research and Development，2021，42（16）：220-224.
14	黄胥莱，高亚男，张养东，等.食品中锶功能的研究进展［J］.食品科学，2023，44（15）：397-406.
	HUANG Xulai， GAO Yanan， ZHANG Yangdong，et al.Research progress of strontium function in food［J］.Food Science，2023，44（15）：397-406.
15	赵睿，杨晓，朱向东，等.微量元素锶掺杂生物材料在骨修复领域的应用［J］.化学进展，2021，33（4）：533-542.
	ZHAO Rui， YANG Xiao， ZHU Xiangdong，et al.Application of trace element strontium-doped biomaterials in the field of bone regeneration［J］.Progress in Chemistry，2021，33（4）：533-542.
16	WU Qianju， HU Longwei， YAN Ran，et al.Strontium-incorporated bioceramic scaffolds for enhanced osteoporosis bone regeneration［J］.Bone Research，2022（4）：816-825.

项目	除钙率/%	锶质量浓度/（mg·L^-1）
原卤	—	195.50
草酸	98.53	77.50
草酸钠	98.49	77.47
Na₂CO₃	97.68	61.50
NaOH	17.07	175.95

APAM相对分子质量	沉淀物高度/cm
APAM相对分子质量	0 min	5 min	15 min	30 min	60 min
300万	19.00 Ⅳ	1.80 Ⅲ	2.00 Ⅱ	2.00 Ⅱ	1.90 Ⅰ
400万	18.00 Ⅳ	4.30 Ⅱ	3.10 Ⅱ	2.70 Ⅱ	3.10 Ⅰ
600万	19.00 Ⅳ	2.50 Ⅱ	1.90 Ⅱ	1.80 Ⅱ	2.10 Ⅰ
800万	18.00 Ⅳ	1.10 Ⅱ	1.10 Ⅱ	1.20 Ⅱ	1.10 Ⅰ
1 200万	19.00 Ⅳ	1.40 Ⅱ	1.30 Ⅱ	1.30 Ⅰ	1.20 Ⅰ

类别	除钙率/%	锶质量浓度/（mg·L^-1）
原卤	—	195.50
APAM 300万	97.42	70.00
APAM 400万	98.24	85.63
APAM 600万	98.25	88.53
APAM 800万	98.67	90.47
APAM 1 200万	98.19	76.25

样品名称	锶质量浓度/（mg·g^-1）
最优工艺处理组	0.375
驰宇加碘盐	0.019
淳熙加碘盐	0.018

[1]	郭颖君, 吴松松, 丁春艳, 赵世凯, 宋涛, 温广武. 锶长石微晶玻璃转晶制备SSZ-13分子筛膜[J]. 无机盐工业, 2025, 57(2): 76-82.
[2]	王雅雯, 王芳芳, 耿司宇, 鞠佳, 陈雷, 陈常东. SrTiO₃-SrWO₄的制备及其光催化性能研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(7): 143-149.
[3]	刘小文, 李俊, 周兆安, 毛谙章, 周爱青. 响应曲面法优化PAC深度净化高浓度硫酸钠溶液中F^-的研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(6): 67-72.
[4]	陶隆海, 王永杰, 段家堂, 舒艺周, 万邦隆, 黄成东, 张跃强, 鲁振亚. 湿法磷酸副产渣酸和萃余酸研究进展与展望[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3): 12-18.
[5]	兰蓥华, 陈艳梅, 马瑞霄, 张燕辉. 铈钛氧化物-凹凸棒土的制备及其光催化性能[J]. 无机盐工业, 2023, 55(4): 133-140.
[6]	马雪, 周源, 黄超, 朱霞萍. 自贡地下黄卤制备高纯柠檬酸钙的工艺研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(4): 60-64.
[7]	李筱,赵玉祥,李波,邹兴武,王树轩. 球形氟化锶的控制合成研究[J]. 无机盐工业, 2022, 54(5): 67-71.
[8]	伍思达,林如山,张磊,贾艳虹. 干法后处理废盐中活泼裂片元素的净化工艺研究进展[J]. 无机盐工业, 2022, 54(4): 81-87.
[9]	张欣,张丽. 铝铁电极电絮凝法处理镀镉废水的研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(8): 87-90.
[10]	冉瑞泉,金央,刘辉,李军,张俊,陈明. 溶剂萃取法净化盐酸法湿法磷酸的研究进展[J]. 无机盐工业, 2021, 53(7): 18-22.
[11]	彭杨,冯振华,程籽毅,周堃. 川东达州地区地下卤水75 ℃等温蒸发析盐规律研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(12): 100-104.
[12]	韩佳欢, 乜贞, 方朝合, 伍倩, 曹倩, 王云生, 卜令忠, 余疆江. 中国锂资源供需现状分析[J]. 无机盐工业, 2021, 53(12): 61-66.
[13]	欧阳林虹,王文倩,王文伟,吴洁茹,薛昊. 二氧化硅掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电性能与电卡效应[J]. 无机盐工业, 2020, 52(3): 39-44.
[14]	张燕,赵振中,马朝辉,赵彦才,陈治毓,马正强. 碳化法制备电池级碳酸锂工艺优化研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(3): 68-71.
[15]	金建华,周成财,冯占明. 碳酸锶渣中锶的盐酸-氯化铵浸取工艺研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(11): 43-46.

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