楊繼祿 滕德琴

摘 要：由于元明粉自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)工序具有生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)潔、產(chǎn)品溶解性能較好、生產(chǎn)純度較高、質(zhì)量控制穩(wěn)定以及生產(chǎn)原料和輔助料成本低廉等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的使用在各行各業(yè)。本文主要通過物理特性、化學(xué)特性以及實(shí)際生產(chǎn)用途總結(jié)出元明粉物質(zhì)的特性，并且綜合闡述了以半成品90硝作為基礎(chǔ)原料的元明粉生產(chǎn)工藝，并且經(jīng)過溶液進(jìn)行溶解、過濾、去除鎂元素、鈣元素、調(diào)節(jié)溶液酸堿數(shù)值等方法，最終成產(chǎn)出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的元明粉。

關(guān)鍵詞：元明粉;生產(chǎn)工藝;物理特性;化學(xué)特性

0 引言

精純?cè)鞣凵a(chǎn)工藝、藥用途徑、元明粉深度加工等一系列高精尖的生產(chǎn)技術(shù)，徹底改善了元明粉只能作為初級(jí)、基礎(chǔ)的工業(yè)生產(chǎn)原料現(xiàn)狀。根據(jù)我國(guó)相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)分析，我國(guó)深度加工的元明粉物質(zhì)已經(jīng)逐漸被廣泛的使用在醫(yī)藥行業(yè)、玻璃制造行業(yè)、服裝行業(yè)中，其新增的用量總體已經(jīng)高達(dá)110萬t，而直至2018年，我國(guó)對(duì)于元明粉的用量需求已經(jīng)增加了20%左右。

1 元明粉特性

1.1 物理特性

由于元明粉自身的特性比較明顯，其結(jié)構(gòu)顏色為白色并且自身略帶苦味，其常見的狀態(tài)為塊狀結(jié)晶或者粉末狀，自身屬性具一定的吸濕性。其物理特性主要表現(xiàn)為單斜晶系狀態(tài)，主要結(jié)構(gòu)產(chǎn)生出的晶體整體呈現(xiàn)短柱形態(tài)，并且主要形態(tài)屬于密塊狀或皮殼狀等，通常情況下屬于無色透明狀，但是由于生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)環(huán)境的不同，市場(chǎng)出現(xiàn)白色、淺黃或綠色。元明粉的物理特性中，極易溶于水。并且自身熔點(diǎn)較高，最高可以達(dá)到884℃，其自身沸點(diǎn)為1404℃，其結(jié)構(gòu)額溶解性可以融化在水元素或者甘油結(jié)構(gòu)中，但是卻不溶于乙醇。

1.2 化學(xué)特性

元明粉的化學(xué)特性相對(duì)于物理特性來說，比較穩(wěn)定，且化學(xué)結(jié)構(gòu)中不可不溶于強(qiáng)力酸性物質(zhì)、鋁元素以及鎂元素。如果長(zhǎng)期暴露在空氣中，極易吸收空氣中的水分子，產(chǎn)生水硫酸鈉。元明粉的化學(xué)燃點(diǎn)較高，當(dāng)在241℃時(shí)即可轉(zhuǎn)變?yōu)榱叫偷慕Y(jié)晶體。因此在工業(yè)生產(chǎn)過程中，凝結(jié)的結(jié)晶體屬于高純度，并且自身結(jié)構(gòu)中的顆粒狀細(xì)膩無雜質(zhì)的無水化合物稱為元明粉。元明粉在日常使用和生產(chǎn)中極易溶于水。同時(shí)自身具備一定的清涼感。其物質(zhì)口味較為清涼而帶有咸味。如果長(zhǎng)期處于潮濕空氣中，非常容易轉(zhuǎn)變形態(tài)，尤其是極易轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰罨蛘咛N(yùn)含水硫酸鈉全面覆蓋自身結(jié)構(gòu)的表面[1]。

1.3 元明粉生產(chǎn)用途

由于元明粉自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)模式，通常用于制硫化鈉物質(zhì)、生活或者工業(yè)紙漿、玻璃物質(zhì)、水玻璃物質(zhì)以及瓷器上釉物質(zhì)等，同時(shí)也可以作用于環(huán)節(jié)瀉藥試劑，或者鋇鹽中毒的解毒試劑等。由于元明粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般用作于生活調(diào)味品--食鹽與硫酸制造鹽酸時(shí)的輔助產(chǎn)品。而在工業(yè)化工生產(chǎn)中，元明粉多用于制造硫化鈉物質(zhì)，硅酸鈉物質(zhì)等。以及材料生產(chǎn)的合成纖維以及品皮革制作等。元明粉的使用范圍十分廣泛，在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)室中，元明粉作為一種比較常見的干燥試劑，可以用作在化學(xué)合成洗滌劑的基礎(chǔ)填充物。同時(shí)元明粉還可以用于化學(xué)工業(yè)制造的硫化鈉物質(zhì)、硅酸鈉物質(zhì)以及其他類型的化工產(chǎn)品原料。而在紡織工業(yè)，元明粉一般使用在調(diào)配維尼、綸紡絲凝固試劑。在醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)中，元明粉主要使用在瀉藥環(huán)節(jié)試劑中，同時(shí)元明粉還可以使用在有色金屬的制造和冶金、皮革處理等方面。

2 純?cè)鞣凵a(chǎn)實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)原料的選擇

對(duì)于元明粉的生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)，原料主要采用我國(guó)目前比較成熟的半成品，比如：半成品90硝以及生產(chǎn)物質(zhì)軟化液體等，此外，元明粉的生產(chǎn)還需要工業(yè)性質(zhì)的硫酸以及高純度堿等物質(zhì)。其中半成品90硝以及軟化液體需要符合我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，以此保證元明粉生產(chǎn)的安全性。同時(shí)對(duì)于元明粉生產(chǎn)的質(zhì)量把控，需要按照我國(guó)元明粉生產(chǎn)相關(guān)的文件以及相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于元明粉的生產(chǎn)來說，除了原材料需要達(dá)到生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于生產(chǎn)的設(shè)備也需要按照國(guó)家的使用規(guī)定進(jìn)行生產(chǎn)和操作。其中元明粉制作的設(shè)備包括：燒杯、刻度量筒、電動(dòng)攪拌設(shè)備、燃燒融化爐、電子數(shù)據(jù)秤、真空狀態(tài)過濾設(shè)備以及干燥烘烤設(shè)備等[2]。

2.2 測(cè)試技術(shù)的選擇

由于測(cè)試所使用的原材料和相關(guān)設(shè)備均符合國(guó)家的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，因此本次測(cè)試的元明粉需要按照我國(guó)實(shí)際的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T9853-2008進(jìn)行相關(guān)的生產(chǎn)和操作。其中包含了元明粉主要含量的測(cè)試方法--滴定法;水元素不容物質(zhì)與燃燒系數(shù)矢量的測(cè)試方法--重量法;工業(yè)生產(chǎn)過程中的氯化物、磷酸鹽物質(zhì)總體含氮數(shù)量的測(cè)試方法--比色法;元明粉生產(chǎn)過程中鈣物質(zhì)、鐵物質(zhì)以及其他重金屬元素的測(cè)試法--原子吸收法進(jìn)行相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)值測(cè)定。

3 純?cè)鞣凵a(chǎn)結(jié)論

3.1 原料數(shù)據(jù)比較

針對(duì)元明粉生產(chǎn)過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試，在實(shí)際的測(cè)試過程中，技術(shù)人員需要選取90硝生產(chǎn)原料針對(duì)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)分析和比較。并且根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的比較得出相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)論，其原料的整體結(jié)構(gòu)除了pH數(shù)值、水元素不溶物質(zhì)、實(shí)驗(yàn)水溶清澈程度、氯化物指數(shù)以及鈣離子數(shù)據(jù)不符合國(guó)家的標(biāo)注數(shù)值外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了元明粉生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。因此在實(shí)際的元明粉生產(chǎn)試驗(yàn)過程中應(yīng)該著重關(guān)注半成品90硝的原料質(zhì)量，雖然在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中以及經(jīng)過一次的物體結(jié)晶，但是原料結(jié)構(gòu)中，90硝內(nèi)部含量鈣離子、氯離子的指數(shù)明顯超標(biāo)，其中氯離子成分可以使用工業(yè)技術(shù)洗滌進(jìn)行降低，由此水元素不溶物與水溶清澈程度問題可以相對(duì)的解決，相對(duì)來說，鈣離子的成分無法有效的進(jìn)行處理，因此實(shí)驗(yàn)過程中，技術(shù)人員將著重處理鈣離子超標(biāo)的生產(chǎn)問題[3]。

3.2 明確生產(chǎn)技術(shù)

由于元明粉的實(shí)際生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)于元明粉的生產(chǎn)要求較高，其中具體的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高達(dá)12項(xiàng)，并且作為雜質(zhì)的離子數(shù)量指標(biāo)要求幾乎為10-6級(jí)，這就意味著元明粉在工業(yè)生產(chǎn)過程中，對(duì)于雜質(zhì)離子的控制和處理非常嚴(yán)格，特別是雜志中的鈣離子，其與其他雜質(zhì)元素的結(jié)構(gòu)組成和本質(zhì)并不相同，加上硫酸鈣的結(jié)構(gòu)屬性是微型可溶物質(zhì)，也就是說當(dāng)溫度超過了100℃，硫酸鈣幾乎處于不溶解狀態(tài)，并且隨著溫度的持續(xù)升高，硫酸鈣會(huì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶體，但是元明粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)元素物質(zhì)實(shí)際蒸發(fā)溫度全部超過了100℃，因此本次試驗(yàn)選擇通過利用溫度差，致使元明粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部結(jié)晶，并且利用元明粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)在酸性溶液中溶解性變大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，依靠調(diào)節(jié)溶液的酸堿值解決相關(guān)的問題，從而制作出純度較高的元明粉物質(zhì)。

3.3 調(diào)整溶液酸堿值

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果可以得知，溶液自身pH數(shù)值對(duì)于元明粉生產(chǎn)過程中鈣離子的溶解具有一定關(guān)系。比如：溶液的pH數(shù)值越低元明粉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的鈣離子數(shù)量就越小，但是溶液結(jié)構(gòu)中的pH數(shù)值越小，對(duì)于實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的設(shè)備與原材料質(zhì)量整體要求就越高，所以在實(shí)際實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中，技術(shù)人員需要制定出合適的溶液pH數(shù)值，以此實(shí)現(xiàn)既不傷害設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以促使產(chǎn)品生產(chǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

由此可見，元明粉由于經(jīng)過無數(shù)次的技術(shù)改革和生產(chǎn)完善，已經(jīng)用于各個(gè)行業(yè)中，并且高度提純后的元明粉，自身具備生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品使用性能較好、生產(chǎn)總體純度高。生產(chǎn)質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定、成產(chǎn)生本較小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被我國(guó)大力的宣傳和推廣使用。

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作者簡(jiǎn)介：

楊繼祿（1974- ），男，漢族，四川江安人，工程師，本科，研究方向：工業(yè)廢水處理副產(chǎn)元明粉生產(chǎn)研究。