鹽礦,海灘、鹽湖邊或鹽井旁制鹽的場所。
白堊紀(jì)末期及其后來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),自貢地區(qū)平坦的大地慢慢折皺隆起,海水被掩蓋形成鹽鹵資源、天然氣、煤、石油和恐龍化石的地質(zhì)巖層。億萬年的地質(zhì)作用,將大量巖鹽礦床、天然鹵水深深地埋在地下。
在日常生活中,習(xí)慣上常將氯化鈉簡稱為“鹽”。氯化鈉除供食用外(慣稱食鹽),大量用作化工原料(名曰工業(yè)用鹽),國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)年表以“原鹽”為總稱。中國的鹽產(chǎn)量中一直是以海鹽為主,其次是湖鹽和井礦鹽。由于海鹽的生產(chǎn)受氣候影響較大,加之海鹽場多分布于東部沿海地區(qū),為了鹽業(yè)生產(chǎn)的均衡協(xié)調(diào),近10余年來內(nèi)地的井礦鹽和湖鹽生產(chǎn)得到較快的發(fā)展,因此海鹽在鹽產(chǎn)量中所占的比例有所減小。
鹽是世界上利用最普遍的非金屬礦物原料,是人們生存的必需品。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和新的應(yīng)用領(lǐng)域的開拓以及人口的逐年增加,對鹽的需求量越來越大,因此在國計(jì)民生中鹽占有相當(dāng)重要的地位。鹽的消耗量是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志之一。中國是世界產(chǎn)鹽大國,以海水為原料生產(chǎn)的海鹽居世界第1位;海鹽、湖鹽和井礦鹽的總產(chǎn)量居世界第2位,僅次于美國。
石鹽的化學(xué)式是NaCl,理論含量:Na 39.34%、Cl 60.66%。常含有鹵水、氣泡、泥質(zhì)和有機(jī)質(zhì)等包裹體;等軸晶系,晶體常呈立方體,很少見八面體,集合體一般為粒狀、致密塊狀,有時(shí)呈柱狀、纖維狀、毛發(fā)狀、鹽華狀等。無色透明或白色,含泥質(zhì)時(shí)呈灰色,含氫氧化鐵時(shí)呈黃色,含氧化鐵時(shí)呈紅色,含有機(jī)質(zhì)呈黑褐色。玻璃光澤,風(fēng)化表面或潮解后呈油脂光澤,貝殼狀斷口,性脆,硬度2~2.6,密度2.1~2.2g/cm3。易溶于水,200℃時(shí)溶解度為26.4%,易潮解,味咸,有涼感。不導(dǎo)電,摩擦發(fā)光,焰色濃黃。在1000℃時(shí)其可塑性很強(qiáng),當(dāng)溫度、壓力升高超過其臨界點(diǎn)時(shí)軟化,產(chǎn)生塑性變形,形成軟流(固體流)。能與多種物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng),生成多種鈉化合物和氯化合物;電解還原可得到金屬鈉和氣體氯。石鹽為蒸發(fā)巖礦物之一,是分布最廣的一種鹽類礦物,主要產(chǎn)于內(nèi)陸盆地鹽湖和被隔絕的淺水潟湖和干枯的海灣中;共生礦物有石膏、硬石膏、光鹵石、雜鹵石、鉀石鹽、鈣芒硝、無水芒硝、天然堿等。產(chǎn)于沙漠鹽澤中的石鹽常呈粉末狀或土狀皮殼。
古代巖鹽礦床礦石常見的共生鹽類礦物有石膏、硬石膏、鈣芒硝、無水芒硝、天青石、方解石、白云石、光鹵石、鉀石鹽、雜鹵石、天然堿等。據(jù)其主要礦物組分含量可分為9種礦石類型:石鹽礦石,硬石膏-石鹽礦石,泥灰?guī)r-石鹽礦石(或泥礫質(zhì)石鹽礦石),泥礫質(zhì)鈣芒硝-石鹽礦石,泥礫質(zhì)鉀石鹽-石鹽礦石等。礦石結(jié)構(gòu)一般有自形—半自形結(jié)構(gòu)、中?!?xì)粒結(jié)構(gòu)(部分粗粒—巨粒結(jié)構(gòu))、斑晶結(jié)構(gòu)等;在低品位巖鹽礦石中可見砂狀結(jié)構(gòu)、粉狀結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造常有:塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、層狀構(gòu)造,其次還有斑狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造等。巖鹽礦石按品位可分為3類:富礦石,NaCl含量大于85%;中等礦石,NaCl含量為50%~85%;貧礦石,NaCl含量為20%~50%。
鹽是人類生活的必需品,又是化學(xué)工業(yè)的基本原料,在農(nóng)業(yè)和其他工業(yè)中也有廣泛的用途。
食鹽是維持人體生理正常發(fā)育不可缺少的物質(zhì),成人體內(nèi)一般約含鈉90g、含氯85g,大部分存于體液中。鈉對肌肉的收縮、心臟的搏動(dòng)、血液的流通、神經(jīng)信息的傳遞、碳水化合物和蛋白質(zhì)的新陳代謝、體液的酸堿平衡等都有重要作用。氯既有維持人體內(nèi)酸堿平衡和滲透壓平衡的作用,又是胃液中電解質(zhì)的主要陰離子,能促生鹽酸,幫助消化。為補(bǔ)充隨小便和汗液排出的氯化鈉,成人每天一般需要攝入5~8g食鹽,在夏季和高溫環(huán)境中需增加攝入量。人體如果缺鹽,輕則倦怠乏力,淡漠無神,起立時(shí)暈眩;重則惡心嘔吐,痛性肌肉痙攣,水腫,血壓下降;極重則木僵,惡心嘔吐以至昏迷,血壓進(jìn)一步下降或不可測知。食鹽除作調(diào)味品外,尚有調(diào)理作用和藥理功能:食鹽水浴可治療皮疹、風(fēng)濕、慢性貧血;肺出血時(shí)可服數(shù)克鹽水止血;在水銀、溴、碘、鉻等中毒時(shí),服食鹽水可解毒;注射生理鹽水可作大出血后的急救。以食鹽為載體,添加人體必需的有關(guān)鹽類,可制出系列保健鹽和醫(yī)藥鹽。在食鹽中添加營養(yǎng)素、食用香料和其他調(diào)味品,可配制出系列佐料鹽和營養(yǎng)鹽。
鹽在工業(yè)上用途很廣,是化學(xué)工業(yè)最基本的原料之一,被譽(yù)為“化學(xué)工業(yè)之母”。工業(yè)用鹽大部分用于生產(chǎn)純堿、燒堿、氯氣、鹽酸、金屬鈉等。堿和鹽酸廣泛用于化工、紡織、造紙、肥皂、染料、冶金、陶瓷、玻璃、醫(yī)藥等部門。氯氣可直接用于漂白、消毒,也可用于制造漂白粉、毒氣及無機(jī)化合物,還可用于制造各種有機(jī)氯化合物及有機(jī)化合物中間體,如合成樹脂、香料、除草劑、防腐劑、滅火劑等,也用于合成鹽酸,提取溴和碘。金屬鈉可用作制取復(fù)雜有機(jī)化合物的催化劑,提取稀有元素的還原劑,制造抗磨合金和充鈉蒸氣燈泡(鈉燈)等。在鋼鐵工業(yè)中用熔融食鹽和食鹽水進(jìn)行鋼料的回火和淬火,作鑄造的型砂粘接劑。在有色冶金工業(yè)中用于煉銅(氯化焙燒法)、電解金屬鎂。鹽在農(nóng)業(yè)上可用于選種、施肥等,增加作物產(chǎn)量。在畜牧業(yè)上鹽是牲畜生長和防治病所必需的。鹽也是漁業(yè)、食品加工和貯藏、水處理、國防和國家儲(chǔ)備必不可少的物質(zhì),又是換取外匯的重要出口產(chǎn)品。利用鹽水溶液冰點(diǎn)降低的原理,鹽還可用來融化道路上的冰雪,減少交通事故。鹽又是合成革、人造纖維、塑料、農(nóng)藥等行業(yè)的基本原料。據(jù)統(tǒng)計(jì),工業(yè)和農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的鹽及其衍生物約有15,000種之多。以鹽做催化劑的新用途是鹽和開發(fā)新能源相結(jié)合。據(jù)《世界經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)》報(bào)道,科學(xué)家們充滿信心地預(yù)言,在不久的將來以鹽作為新能源的“鹽坡太陽池”將會(huì)遍地開花。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,鹽的應(yīng)用范圍愈來愈廣,新的用途將不斷出現(xiàn)。
我國海鹽、湖鹽、井礦鹽的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),由于原料來源和加工不同,其生產(chǎn)成本、原材料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量等指標(biāo)均有較大差異。據(jù)《1995年制鹽工業(yè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》,就產(chǎn)品質(zhì)量而言,要求井礦鹽含氯化鈉99.03%,湖鹽含氯化鈉96.7%,海鹽含氯化鈉94.67%(其中以長江口為界,北方海鹽含氯化鈉96.06%、南方海鹽含氯化鈉92.99%)。
井礦鹽制鹽:
(1)人工鹵水浮選分離制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)成品鹽質(zhì):含NaCl≥99.3%;鹵水耗量:10.5~11.0標(biāo)m3/t鹽;蒸發(fā)熱經(jīng)濟(jì):2.6~3.0kg水/kg蒸汽。
(2)石膏型巖鹽人工鹵水機(jī)械熱壓縮制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鹽質(zhì):含NaCl≥99.3%;鹵水耗量:10.5標(biāo)m3/t鹽;電耗:≤170kW·h/t鹽;汽耗(含干燥用汽):60~80kg/t鹽。
(3)芒硝型巖鹽人工鹵水冷凍法分離制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鹽質(zhì):含NaCl≥99.1%;鹵水耗量:12~14標(biāo) m3/t鹽;蒸發(fā)熱經(jīng)濟(jì):2.6~3.0kg水/kg蒸汽;元明粉:含Na2SO4≥99%;元明粉電耗:450kW·h/t;元明粉汽耗1.8~2.0t/t。
(4)芒硝型巖鹽人工鹵水兌鹵回溶、加熱鹽析分離制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鹽質(zhì):含NaCl≥99.1%;鹵水耗量:12~14標(biāo)m3/t鹽;蒸發(fā)熱經(jīng)濟(jì):2.6~3.0kg水/kg蒸汽;中間硝質(zhì)量:含Na2SO4 85%~95%。
(5)芒硝型巖鹽人工鹵水“母液回收法”脫硝制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鹽質(zhì):含NaCl≥99.3%;無水硫酸鈉質(zhì)量:含Na2SO4≥99%;鹵水耗量:4.4標(biāo) m3/t鹽;副產(chǎn)無水硫酸鈉:75kg/t鹽;汽耗(含無水硫酸鈉):1.05t/t鹽;電耗:22kW·h/t鹽。
(6)地下鹵水分段蒸發(fā)制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鹽質(zhì):含NaCl≥98.5%;鹵水耗量:11.0~12.5標(biāo) m3/t鹽;咸水量:50~60 kg/t鹽,其中有用化工原料收回率≥85%;蒸發(fā)熱經(jīng)濟(jì):2.6~2.8 kg水/kg蒸汽。
(7)固體原鹽閃蒸再結(jié)晶制鹽工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鹽質(zhì):含NaCl≥99.3%;汽耗:0.9 t/t鹽。
中國是世界產(chǎn)鹽歷史最悠久的國家之一。相傳炎帝時(shí)(約公元前4000年的新石器時(shí)代)風(fēng)沙氏煮海為鹽。最早起源于山東半島膠州灣一帶,是用火熬海水制鹽之鼻祖;此法一直延續(xù)到明清之際,逐漸過渡到用灘曬法制海鹽。湖鹽的生產(chǎn)至少從3000多年前的商代就已開始,即用人工鹽田曬制石鹽的生產(chǎn)方法,春秋戰(zhàn)國時(shí)代“肇始于山西解池”(即今運(yùn)城鹽湖)。殷商甲骨文中的“鹵”字寫作“※”,是人工鹽田曬鹵制鹽的象形文字。井鹽的生產(chǎn)始于2000多年前的秦代,公元前256~前251年李冰為蜀守時(shí)已采用鉆井汲鹵煎鹽方法開采利用今四川省雙流、成都一帶的鹵水礦。這種鉆井技術(shù)約在12世紀(jì)前傳到西方各國,為世界文明作出了貢獻(xiàn)。中國礦鹽(亦稱巖鹽)的生產(chǎn)歷史只有數(shù)百年,先是從地面或地下直接采出,清乾隆五十八年(1793年)云南省石羔井開始采用斜井開采,到清光緒十八年(1892年)四川省自貢鉆出第一口巖鹽井,注水溶解后汲鹵制鹽,為鉆井水溶開采法的雛形,至1895年開創(chuàng)巖鹽的自然連通開采工藝。另外,在西藏芒康縣、鹽井縣一帶廣泛出露鹽泉,利用鹽泉“汲鹵熬鹽”已有數(shù)百年歷史。
中國是世界上開鑿天然氣井,并利用天然氣煮鹽最早的國家。
中國產(chǎn)鹽歷史悠久,但在舊中國,歷代統(tǒng)治者為了擴(kuò)大鹽的稅利收入,大都采用專賣形式,以嚴(yán)刑峻法控制著鹽的產(chǎn)銷,束縛了鹽業(yè)的發(fā)展。從清末到北洋軍閥統(tǒng)治時(shí)期,帝國主義者通過以鹽稅為抵押的巨額貸款,直接控制了中國的鹽業(yè)管理大權(quán),肆意榨取鹽的稅收;日本帝國主義者侵華時(shí)期,霸占了沿海大部分鹽場,以血腥手段鎮(zhèn)壓鹽工,掠奪鹽產(chǎn)品;在國民黨統(tǒng)治時(shí)期,官僚資本家通過專賣、官運(yùn)和運(yùn)商登記等手段,全面強(qiáng)化對鹽業(yè)產(chǎn)銷的控制,低價(jià)收購產(chǎn)品,以壟斷價(jià)格銷售。總之,漫長的封建社會(huì)和半封建半殖民地社會(huì)制度的桎梏,加上帝國主義者的侵略和盤剝,使中國的制鹽工業(yè)長期處于落后狀態(tài),鹽礦資源不清,設(shè)備簡陋陳舊,生產(chǎn)全靠手工操作。中華人民共和國成立后,經(jīng)過40多年的努力,鹽礦的地質(zhì)研究、普查、勘探事業(yè)以及制鹽工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。人民政府采取了一系列有效措施極大地調(diào)動(dòng)了各方面的積極性。隨著石油、天然氣等礦產(chǎn)資源評價(jià)工作的深入開展,相繼發(fā)現(xiàn)了一批鹽礦產(chǎn)地。經(jīng)過大量的地質(zhì)研究和勘查工作,截至1996年底,我國探明NaCl保有儲(chǔ)量達(dá)4000余億t。第一個(gè)五年計(jì)劃以來,制鹽工業(yè)有計(jì)劃地進(jìn)行了基本建設(shè)和技術(shù)改造;新建、擴(kuò)建、改建了南堡、羊口、復(fù)州灣、鶯歌海、張家壩、吉蘭泰等一批大中型鹽場(廠);湖南、江西、安徽、河南等省結(jié)束了不產(chǎn)鹽的歷史;湖北省云應(yīng)地區(qū)形成新的井礦鹽生產(chǎn)基地。1996年末全國鹽的生產(chǎn)能力達(dá)到3887萬t,比1950年末的300萬t增長了近12倍。采鹽制鹽技術(shù)顯著進(jìn)步:海鹽區(qū)總結(jié)推廣了新鹵、適當(dāng)深鹵、適當(dāng)長期結(jié)晶的新工藝,部分結(jié)晶池采用了塑料薄膜苫蓋;鹽田基本實(shí)現(xiàn)了揚(yáng)水、制鹵、結(jié)晶、集坨“四集中”要求;生產(chǎn)的機(jī)械化、半機(jī)械化程度大大提高。大中型湖鹽場采用了聯(lián)合采鹽機(jī)或采鹽船,結(jié)合管道水輸或輕便鐵軌運(yùn)輸,以機(jī)械化、半機(jī)械化生產(chǎn)代替了手工操作。地下鹵水鹽礦開采由單一提撈法采鹵,發(fā)展為氣舉采鹵、抽油機(jī)-深井泵采鹵、電動(dòng)潛鹵泵采鹵。對于古代巖鹽礦床由旱采發(fā)展到水采,水采中的鉆井水溶法又由單一提撈法改進(jìn)為單井對流法、多井連通法;成功地采用了油墊法、氣墊法和水力壓裂法采鹽;硐室水溶法代替旱采用于開采特低品位的巖鹽礦床;用真空制鹽法代替了圓鍋、平鍋煎鹽;加之熱壓蒸發(fā)、閃急蒸發(fā)制鹽的鹽硝聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn),全面改變了鹽業(yè)生產(chǎn)的面貌。在鹽業(yè)戰(zhàn)線上建立起一整套包括科研、教學(xué)、地質(zhì)、采礦、設(shè)計(jì)、科技情報(bào)、鉆井、采鹵、標(biāo)測、制鹽、鹽化工、發(fā)電、機(jī)械制造的工業(yè)體系,形成了一支技術(shù)力量雄厚的鹽業(yè)科技隊(duì)伍。
我國1996年生產(chǎn)原鹽2932.4萬t,其中海鹽占70.95%、湖鹽占7.85%、井礦鹽占21.2%。生產(chǎn)海鹽的省(市、區(qū))有遼寧、天津、河北、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、海南和臺(tái)灣;主要生產(chǎn)企業(yè)單位有遼寧省的營口鹽場、復(fù)州灣鹽場、皮子窩化工廠和金州鹽場、天津市的塘沽鹽場和漢沽鹽場、河北省的南堡鹽場、黃驊鹽場和大清河鹽場、山東省的羊口鹽場和埕口鹽場、江蘇省鹽業(yè)公司、海南省鶯歌海鹽場等。生產(chǎn)湖鹽的主要省(區(qū))有內(nèi)蒙古、山西、青海、新疆、西藏等;主要生產(chǎn)企業(yè)單位有內(nèi)蒙古的吉蘭泰鹽場和雅布賴鹽場,青海的茶卡鹽場和柯柯鹽場,新疆的鹽湖化工廠、七泉湖化工廠、七角井化工廠等。生產(chǎn)井礦鹽的省份有江蘇、江西、湖南、湖北、四川、云南等;主要生產(chǎn)企業(yè)單位有四川的五通橋鹽廠、張家壩化工廠、自流井鹽廠、鄧關(guān)鹽廠、大安鹽廠、長山鹽礦和貢井鹽廠,云南一平浪鹽廠,湖南湘澧鹽礦和湘衡鹽礦,湖北應(yīng)城鹽礦,江西的江西鹽礦等;其中四川自貢鹽業(yè)生產(chǎn)歷史悠久,是全國規(guī)模最大的井礦鹽工業(yè)生產(chǎn)基地,素有“鹽都”之稱。
在幾萬年以前,一些地方是海洋或者內(nèi)陸湖泊。后來因氣候干燥、高溫,使海水或湖水蒸發(fā)結(jié)晶成鹽,再經(jīng)過海陸變遷,使海盆地和內(nèi)陸湖變成了陸地,海盆地中的鹽聚集在一起便形成了鹽礦。陸上鹽礦主要是石鹽,石鹽就是我們平時(shí)吃的食鹽,由于它產(chǎn)于山巖之中,因此又稱為巖鹽。石鹽的化學(xué)成分是氯化鈉,它的晶體呈立方體狀,塊大透明,因此古人稱它光明鹽、水晶鹽、玉華鹽、白鹽。
江蘇省淮安市擁有全世界最大的鹽礦,儼然成為中國鹽都?;窗驳V系在1956年江蘇省石油勘探指揮部和江蘇省煤田地質(zhì)勘探第三地質(zhì)隊(duì)在鉆探中發(fā)現(xiàn),中心位于淮安市淮安區(qū)朱橋鎮(zhèn)。1978~1985年間,探明儲(chǔ)量為2500億噸,含礦地層為中生代白堊系浦口組(K2p),頂板埋藏深度800~900米,邊緣礦層頂板埋藏600~700米,含鹽系地層厚達(dá)1400~1800米,鹽層累計(jì)厚度平均為347.41米,礦層含鹽率一般為50~60%,鹽層品位高。1500米深度以上含鹽系厚度為967米;鹽礦床累計(jì)厚度377米,儲(chǔ)量為1018.05億噸。號(hào)稱“川東門戶”的萬縣,湖北省潛江縣,四川省的自貢,石鹽儲(chǔ)量都十分豐富。
波蘭的維利奇卡鹽礦120米深的部位已采完,建成了地下鹽晶宮和鹽礦博物館。四周巖壁上雕刻了立體的動(dòng)物和人像,在燈光照耀下,輝煌瑰麗,使人感到置身于“水晶宮”中一般,每年有70萬旅游者前往探奇。這里還特設(shè)鹽井醫(yī)院,使病人呼吸含鹽空氣,可以治療哮喘病和肺病,療效以兒童患者最高。更有趣的是,那里的大塊結(jié)晶的石鹽中還包裹著海洋植物和珊瑚。這就證明了這一帶原來是一片古海域。
美國得克薩斯州的卡爾鹽礦,既是產(chǎn)石鹽的礦井,其空間又用作地下倉庫。這個(gè)礦已開采了近60年。離地面200米深處,廢棄了的坑道兩側(cè),有1.5萬個(gè)房間,內(nèi)藏珍貴物品和文件資料。