|
Согласно классификации Колосовского, натрий входит в цикл металлорудных ресурсов и металлов.
6. Производства по добыче натрия
Огромные отложения солей натрия в сравнительно чистом виде существуют на всех континентах. Они являются результатом испарения древних морей. Этот процесс по-прежнему продолжается в озере Солт-Лейк (штат Юта), Мертвом море и других местах. Натрий встречается в виде хлорида NaCl (галит, каменная соль), а также карбоната Na2CO3·NaHCO3·2H2O (трона), нитрата NaNO3 (селитра), сульфата Na2SO4·10H2O (мирабилит), тетрабората Na2B4O7·10 H2O (бура) и Na2B4O7·4H2O (кернит) и других солей.
Неиссякаемые запасы хлорида натрия есть в природных рассолах и океанических водах (около 30 кг м–3). Подсчитано, что каменная соль в количестве, эквивалентном содержанию хлорида натрия в Мировом океане, занимала бы объем 19 млн. куб. км (на 50% больше, чем общий объем Североамериканского континента выше уровня моря). Призма такого объема с площадью основания 1 кв. км может достичь Луны 47 раз[4].
Сейчас суммарное производство хлорида натрия из морской воды достигло 6–7 млн. т в год, что составляет около трети общей мировой добычи.
Основной промышленный метод получения натрия - электролиз расплава поваренной соли NaCl, содержащей добавки KCl, NaF, CaCl2 и другие, которые снижают температуру плавления соли до 575-585 °C. Электролиз чистого NaCl привел бы к большим потерям Натрия от испарения, так как температуры плавления NaCl (801 °C) и кипения Na ( 882,9 °C) очень близки. Электролиз проводят в электролизерах с диафрагмой, катоды изготовляют из железа или меди, аноды - из графита. Одновременно с Натрием получают хлор. Старый способ получения Натрия - электролиз расплавленного едкого натра NaOH, который значительно дороже NaCl, однако электролитически разлагается при более низкой температуре (320-330 °C).
Добыча соли ведется различными способами. К основным относятся 4 технологии: получение хлористого натрия в растворах, выпаривание соли на солнце (озерной и морской), подземная добыча каменной соли, производство вываренной соли вакуумным методом. Наиболее высококачественным видом соли является вакуумная, на которую, однако, приходится небольшая по количеству часть производства соли. Конкретные технологии производства соли в различных странах мира сильно разнятся - от самых примитивных солеварок, базирующихся на ручном труде годовой производительностью в несколько десятков тонн продукта до крупных полностью автоматизированных производств, рассчитанных на выпуск нескольких миллионов тонн соли ежегодно. Оригинальная технология получения соли используется в Японии, где отсутствуют ее крупные залежи и нет свободных участков земли для выпаривания соли на солнце. В этой стране соль для пищевой промышленности и, особенно, для индивидуального потребления населением получают непосредственно из морской воды на основе ионно-обменной технологии.
Хлористый натрий выпускается в основном в виде растворов и выпаренной на солнце соли: на эти виды приходится по 35% мирового производства, доля каменной соли в мировом производстве составляет около 30%.
Структура мирового производства соли (в %) приведена в табл. 1
Таблица 1
Структура мирового производства соли (в %) |
Всего |
100 | |
в том числе |
| |
Выпаренная на солнце |
35 | |
Рассолы/растворы |
35 | |
Каменная |
30 |
Динамика мирового производства соли в отличие от многих других сырьевых товаров не подвержена резким конъюнктурным изменениям и характеризуется в целом умеренными темпами роста. В 1997г. общий объем ее мирового производства превысил уровень 1992г. на 5,5%. Умеренные темпы роста производства были характерны в последние годы почти для всех стран мира. Исключением являются две небольшие группы стран, где в связи с серьезными и длительными экономическими трудностями или военными действиями производство соли существенно сократилось (Украина, РФ, Иран, Беларусь, Сьерра-Леоне, Югославия, Азербайджан, Хорватия, Эфиопия) - первая группа, и вторая группа государств, где в результате освоения новых методов добычи или открытием новых производств выпуск соли заметно увеличился (Чили, Болгария, Тайланд, Намибия, Тайвань, Ботсвана, Греция, Мозамбик).
В конце 90-х годов к числу ведущих мировых производителей соли относились США, Китай, Канада, ФРГ, Индия, Мексика, Австралия, Франция, Великобритания и Бразилия. В 1997г. на долю этих десяти государств приходилось 68% мирового производства соли, в том числе (в %) – табл. 2:
|