雜鹽分質(zhì)資源化利用主要的技術(shù)手段包括熱法分鹽技術(shù)和膜法分鹽技術(shù)。

一、熱法分鹽技術(shù)

熱法分鹽技術(shù)涉及利用混合物中各組分在特定溶劑中的溶解度差異，或在不同溫度條件下溶解度的顯著變化，通過結(jié)晶方法實(shí)現(xiàn)分離。該技術(shù)的工藝原理概述如下：

1.1 冷卻熱飽和溶液結(jié)晶法

該方法通過降低溶液溫度，使溶質(zhì)以晶體形式析出。適用于溶解度隨溫度升高而顯著增加的物質(zhì)。工業(yè)實(shí)踐中，此法常與濃縮工藝結(jié)合使用，先濃縮溶液，再通過冷卻熱飽和溶液結(jié)晶法獲得溶質(zhì)晶體。

1.2 蒸發(fā)結(jié)晶法

通過蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，進(jìn)而使過量溶質(zhì)以晶體形式析出。根據(jù)溶解度曲線，可將溶質(zhì)分為陡升型和緩升型。對于陡升型溶質(zhì)，可采用降溫結(jié)晶法分離；對于緩升型溶質(zhì)，則可采用蒸發(fā)結(jié)晶法。例如，硝酸鉀屬于陡升型，氯化鈉屬于緩升型，因此硝酸鉀可通過降溫結(jié)晶法分離，而氯化鈉則可通過蒸發(fā)結(jié)晶法分離。

1.3 結(jié)晶分鹽流程

以硫酸鈉與氯化鈉的溶解度曲線為例，Na2SO4的溶解度與溫度關(guān)系密切，可通過冷凍結(jié)晶法或蒸發(fā)濃縮熱法實(shí)現(xiàn)Na2SO4與NaCl的分離。

1.3.1 NaCl-Na2SO4水鹽體系相圖

顯示，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)料料液主要成分為氯化鈉和硫酸鈉，硝酸鈉含量較低，初步處理過程中以雜質(zhì)對待。溶液處理過程遵循Na+//Cl-、SO42-—H2O體系相圖。系統(tǒng)點(diǎn)P首先~進(jìn)入硫酸鈉結(jié)晶區(qū)，控制蒸發(fā)終點(diǎn)濃度不超過Q點(diǎn)，結(jié)晶析出硫酸鈉，液相點(diǎn)至B點(diǎn)。B點(diǎn)降溫至-5℃，結(jié)晶析出十水硫酸鈉和兩水氯化鈉混鹽，液相點(diǎn)至R點(diǎn)，再蒸發(fā)濃縮進(jìn)入ABN氯化鈉結(jié)晶區(qū)，析出氯化鈉，控制蒸發(fā)終點(diǎn)濃度不超過T點(diǎn)。

1.3.2 結(jié)晶分鹽說明

溫度約110~120℃，氯化鈉和硫酸鈉共飽和濃度分別為25.9%和4.4%（也即母液濃度）。蒸發(fā)的過程中溶液處于硫酸鈉析出區(qū)，析出純度較高的硫酸鈉單鹽，氯化鈉不析出。

冷卻結(jié)晶段：采用冷卻換熱的方法使蒸發(fā)段母液降溫（-2~-5℃），氯化鈉和硫酸鈉共飽和濃度分別為25.1%和0.6%（也即冷卻母液濃度），冷凍過程中溶液處于NaCl?2H2O和Na2SO4?10H2O的共飽和區(qū)，兩種固體同時(shí)析出，產(chǎn)出混鹽返回蒸發(fā)段原料罐形成局部循環(huán)。同時(shí)調(diào)整母液中硫酸鈉和氯化鈉的含量，使其通過蒸發(fā)能夠進(jìn)入氯化鈉的結(jié)晶區(qū)。

氯化鈉蒸發(fā)段：從冷卻結(jié)晶段過來的母液溶液以氯化鈉為主，對之進(jìn)行低溫蒸發(fā)，溶液首先處于氯化鈉的飽和區(qū)，析出為氯化鈉，隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，硫酸鈉和硝酸鈉濃度逐漸提高，蒸發(fā)至一定程度后硫酸鈉開始析出，當(dāng)硝酸鈉濃度提升至49%后三者共同析出。通過對本段蒸發(fā)殘液量的控制，可以得到較為純凈的氯化鈉，剩余殘液另行處理。

二、膜法分鹽技術(shù)

膜法分鹽技術(shù)利用納濾膜的選擇透過性，實(shí)現(xiàn)溶液中一價(jià)鹽和二價(jià)鹽的有效分離。納濾膜的截留率大于95%的分子直徑約為1納米，因此得名“納濾膜”。其截留分子量范圍為200-1000，能使90%以上的NaCl透析，適用于脫鹽、脫單糖、濃縮等多種工藝。納濾膜的多層疏松結(jié)構(gòu)使其在高鹽度和低壓條件下仍具有較高滲透通量。由于無機(jī)鹽能通過納濾膜而透析，納濾的滲透壓遠(yuǎn)低于反滲透，因此在保證一定膜通量的前提下，納濾過程所需的外加壓力比反滲透低得多。在同等壓力下，納濾的膜通量則比反滲透大得多。此外，納濾能使特種濃縮分離設(shè)備與脫鹽過程同步進(jìn)行，因此用納濾代替反滲透，濃縮過程能有效快速地進(jìn)行，并達(dá)到較大的濃縮倍數(shù)。由于具備以上特點(diǎn)，納濾膜可以同時(shí)進(jìn)行脫鹽和濃縮，并具有相當(dāng)快的處理速度。用納濾對不同粒徑的無機(jī)鹽進(jìn)行分離具有常溫?zé)o破壞、低成本、收率高的特點(diǎn)。納濾膜能有效脫除高濃鹽水中的有機(jī)物和二價(jià)鹽，能使90%以上的氯化鈉透析，同時(shí)富集大量硫酸根的濃液可以采取熱法析硝或冷凍析硝工藝結(jié)晶出高純度的十水硫酸鈉。

三、MVR蒸發(fā)技術(shù)

MVR蒸發(fā)技術(shù)是熱法分鹽技術(shù)的典型代表，通過溫度控制實(shí)現(xiàn)鹽分高~效分離，兼具節(jié)能、資源化和環(huán)保優(yōu)勢。