無機鹽工業
無機鹽工業產品品種多,應用範圍廣。在我國,它不僅包括各種無機鹽,而且還包括大量的無機化學品。在無機化學品中,三酸、兩堿、化肥已經分支成為獨立行業,農藥、顏料行業中也包括一部分無機產品。其餘的無機化學品,包括無機鹽、其他無機酸(如硼酸、氫氟酸等)、無機堿(如氫氧化鉀等)、元素化合物(如硫化鈉、氰化鈉等)和非金屬單質(如碘、溴等),都劃入了無機鹽工業範圍。
我國生產和應用無機鹽有悠久的曆史。古代中醫的配方中,早已應用了芒硝(硫酸鈉)、銅綠(堿式碳酸銅)、輕粉(甘汞)、鉛粉等無機化學品。中國古代四大發明之一的火藥,就是用火硝(硝酸鈉)配製而成的。我國還是最早發現和使用天然硼砂的國家,早在十六世紀,我國的西藏建立了提煉天然硼砂的手工作坊。但是,舊社會無機鹽工業發展極為緩慢。到新中國成立前夕,隻有上海、天津、南京、自貢等地,有些私營的小型無機鹽工廠,生產技術十分落後,僅生產30餘種產品,總產量不到1萬噸,很多無機化工產品都依靠進口。
新中國成立三十五年來,無機鹽工業大體經曆了三個發展階段,已逐步形成為品種係列基本齊全、具有一定規模的行業。一九八三年全國無機鹽產量為450萬噸,生產的品種包括砷化物、鋇化物、硼化物、溴化物、碳酸鹽、氯化物及氯酸鹽、鉻鹽、氰鹽、氟化物、碘化物、鎂鹽、錳鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽、硫酸鹽、稀有金屬化合物、過氧化物、氫氧化物、氧化物、單質及其他無機化合物等,共22個係列、400多種,產值35億元。無機鹽工業在我國化學工業各行業中,其產量僅次於化學肥料和硫酸行業,居第三位。產值僅次於化學肥料和橡膠工業,占第三位。
無機鹽工業是在為各行業服務中發展起來的。其中用量最大的是輕工、紡織、石油化工、電子、機械和冶金等6個行業。此外,核能、水利、采礦、農業、畜牧、氣象、航空、建築、消防、交通運輸等行業,也有一定數量的消費。在輕紡工業中,硼砂、硼酸用於提高玻璃的化學穩定性及耐熱性,增加光澤及透明度。玻璃、搪瓷及陶瓷工業消費的硼砂,占其總產量的70%多一點。玻璃工業消費的硼酸,占其總產量的40%。陶瓷製品上釉還需用二氧化錫、碳酸鋇、重鉻酸鉀等多種無機鹽產品。紡織品的印染,已廣泛使用保險粉(連二亞硫酸鈉)作還原劑,用重鉻酸鈉作媒染劑,用硫酸鈉作助染劑,用硫酸銅作固色劑,用次氯酸鈉或雙氧水作漂白劑等。在橡膠工業中,使用了不少無機鹽產品,如活性碳酸鈣、超微細碳酸鈣、氧化鋅、白炭黑等。在農業方麵,越來越多廣泛地施用了硼、銅、鋅、鉬等無機鹽製成的微量元素肥料。在畜牧業方麵,有不少無機鹽產品如磷酸氫鈣、多種磷酸鈉鹽、硫酸亞銅、硫酸鋅等,已用作飼料添加劑。隨著人民生活水平的不斷提高,用作食品添加劑的磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等無機鹽產品,使用量正在日益增加。
通常,一種無機鹽產品往往要供給許多部門使用。例如鉻鹽,已廣泛用於電鍍、鞣革、印染、塗料等各行業;此外,它還作為金屬緩蝕劑、氧化劑、固化劑、殺菌劑、防腐劑,廣泛用於許多方麵。僅上海市用鉻鹽的工廠就達600多家。同時,生產一種產品往往又要使用多種無機鹽。例如火柴要用黃磷、氯酸鉀等七、八種無機鹽;彩色電視機要用硫酸鋁、碳酸鈣、碳酸鉀、碳酸鋇、碳酸鍶等七、八十種無機鹽;在洗衣粉中,硫酸鈉、硫酸鉀、矽酸鈉、三聚磷酸鈉、硼砂等無機鹽的含量,占總重量的60%左右。
無機鹽產品在對外貿易中有相當重要的地位。一九八二年至一九八四年,我國出口無機鹽產品有130種左右,年出口量30多萬噸。其中鋇鹽(碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇)的出口量,僅次於聯邦德國,居世界第二位;高錳酸鉀、無水硫酸鈉(商品名元明粉)、輕質碳酸鈣、碳酸鍶、氯化鋅等產品,在國際市場上均享有盛譽。
▓建立無機鹽工業的基礎
從新中國成立到一九六五年,是我國無機鹽工業奠定基礎的時期。
解放不久,根據輕工、紡織、化工、冶金等行業和軍工的需要,原有30多種無機鹽的生產首先恢複,而且很快建設了一批工藝難變不大、裝備比較簡單的生產裝置,增加了硫酸鹽、矽酸鹽、碳酸鹽等係列品種。隨著生產的發展,技術力量不斷成長壯大,一些生產無機鹽的工廠逐步加強了科研工作。一九五三年,沈陽化工綜合研究所設立了無機鹽科研小組,一九五六年成立了天津化工研究院,以無機鹽作為專業研究方向之一。輕工部門也先後成立了天津製鹽研究所和重慶製鹽研究所,開展鹽鹵綜合利用的研究。以後,一些地方化工科研院所、企業和高等院校,也開展了無機鹽方麵的研究,先後研製成功大量無機鹽新係列產品。並根據各地的不同條件,建起了裝置,投入了生產,基本滿足了國內不斷增長的需要。
硼化物是重要的無機鹽係列產品。母體品種為硼砂和硼酸。解放前基本靠進口。新中國成立後,因硼化物屬戰略物資,外國封鎖禁運,而輕工、化工又迫切需要。一九五四年,在遼寧省發現了硼鎂礦,立即開發鳳城礦山,並同時建設開原化工廠。開原化工廠采用硫酸分解法製取硼酸、硼砂,首先投產。一九五六年至一九六○年,又在遼寧和吉林陸續發現多處品位較低的硼礦點。各地相繼建立起數十個酸法生產硼酸、硼砂的工廠。雖然當時生產設備十分簡陋,但畢竟邁出了生產硼化物的重要一步。為了尋求加工這種硼礦的較好方法,各廠及有關大專院校繼續開展了大量試驗研究工作。北京化工三廠和上海大新化學廠,開發了常壓堿解法加工低品位硼礦的技術,雖然生產周期長、資源利用率不高,但這是堿法流程的開端。以後,上海大新化學廠進行了碳堿法製硼砂的試驗,在沈陽農藥廠實現了工業生產。不久,上海大新化學廠和上海勝利化工廠(原上海第二泡花堿廠)進一步試驗研究成功了加壓堿解法製硼砂的新工藝。由於加壓堿解法較好地解決了我國利用低品位硼礦生產硼砂的技術問題,很快得到推廣,獲得了國家科學技術委員會頒發的科研成果獎。這段時期,硼鎂礦的其他加工研究工作也取得了不少重要成果。大連工學院和天津化工研究院關於硼鎂礦脫水機理的研究,提高了硼礦焙燒質量和浸出效果。北京清河化工廠(後改名北京化工八廠)研製成功真空葉片過濾機,提高了硼砂生產中固液分離工序的效率。這些科技成果在各廠推廣應用後,硼礦分解率達到了90—95%,氧化硼回收率達到了85—90%。與一九六○年相比,平均回收率提高了50%,工廠成本下降了60%左右。天津化工研究院研製硼氫化鉀的中試成果,獲得了國家科學技術委員會的獎勵。我國硼化工的發展,及時保證了有關工業及醫療衛生事業發展的需要,並出口蘇聯等國。
鉻酸鹽是無機鹽工業的又一重要係列產品。解放前母體品種重鉻酸鈉全靠進口,加工製品隻有一部分鉻酐與鉻酸銨,其他鉻鹽也都依靠進口。新中國成立後,電鍍、鞣革等行業迅速發展,對鉻鹽的需要量增加。一九五八年,上海浦江化工廠(原名金星化工廠)采用國產鉻礦和進口鉻礦為原料,小規模生產重鉻酸鈉。以後,各地相繼建廠生產。開始時,生產裝備簡陋,采用反射爐焙燒礦石及敞口蒸發,三廢汙染嚴重,危害職工健康。一九六一年開始,浦江化工廠和天津同生化工廠等,先後對鉻鹽工藝技術和三廢治理進行了一係列改革。他們以回轉窯取代反射爐;利用返渣替代部分白雲石原料,相應減少了排出的廢鉻渣量;采用真空蒸發及螺旋攪拌結晶,代替敞口蒸發和自然結晶;采用多級逆流浸取,減少廢水量等等,逐步實現了半機械化半密閉生產。一九六五年總產量發展到近1萬噸。