I. Le procédé traditionnel du champ de sel
1. Étape de sédimentation et de clarification
Fonctionnement : L'eau de mer est introduite dans un réservoir de stockage et on la laisse se décanter, ce qui permet d'éliminer les solides en suspension tels que le limon et les algues.
Principe : La sédimentation par gravité sépare les impuretés insolubles, réduisant ainsi la contamination dans les réservoirs d'évaporation ultérieurs.
2. Étape d'évaporation et de production de saumure
Fonctionnement : L'eau de mer est introduite dans un réservoir d'évaporation peu profond et s'évapore naturellement sous l'effet de la lumière du soleil, concentrant la saumure à un niveau proche de la saturation (environ 25% de concentration de saumure).
Principe chimique : Après évaporation, la solubilité du chlorure de sodium diminue progressivement, mais il n'a pas encore atteint son point de cristallisation.
3. Étape de cristallisation et de précipitation des sels
Fonctionnement : La saumure est transférée dans un réservoir de cristallisation pour une évaporation supplémentaire, et des cristaux de chlorure de sodium précipitent progressivement (ce qui prend généralement 3 à 5 jours).
Contrôle clé : La densité de la saumure (1,21-1,25 g/cm³) doit être contrôlée pour déterminer le moment de la cristallisation.
4. Étape de purification et d'élimination
Méthodes traditionnelles :
Méthode de lixiviation : Ajout de cendres de bois (contenant K₂CO₃) pour former des précipités de MgCO₃↓ et CaCO₃↓, élimination du Mg²⁺ et du Ca²⁺.
Méthode de lessivage du sol : Utilisation d'une saumure saturée pour rincer le tas de sel, dissoudre les ions d'impureté (tels que K⁺ et Mg²⁺) tout en conservant les cristaux de NaCl.
Méthode moderne : La centrifugation et le lavage des particules de sel réduisent encore la teneur en impuretés.
1. II. Principes chimiques fondamentaux
Contrôle de la solubilité : La solubilité du chlorure de sodium est moins affectée par la température, mais sa concentration augmente avec l'évaporation de l'eau, conduisant finalement à une cristallisation sursaturée (solubilité d'environ 36 g/100g d'eau, 20℃).
2. Précipitation sélective : Les impuretés telles que Mg²⁺ et Ca²⁺ dans la saumure sont préférentiellement éliminées parce qu'elles précipitent avec le CO₃²- (par exemple, MgCO₃ Ksp = 6,8 × 10-⁶). 3. Équilibre dynamique d'une solution saturée Pendant la cristallisation, la solution reste saturée et Na⁺ et Cl- se combinent continuellement pour précipiter les cristaux, tandis que les ions d'impureté restent dans la liqueur mère.
