製塩

Salt Manufacture

https://www.britannica.com/

　かつて商業に使用されるほとんどすべての塩は海水の蒸発から生産されていたが、海塩は今でも多くの海洋国、特に気候が乾燥し夏が長い国では主力商品である。市販の塩は、岩塩、海水、その他の天然および人工塩水から製造される。人工塩水のほとんどは水で地下の塩層を溶かして汲み上げることによって得られる。かなりの量の塩水自体が先進国で直接使用されている。

岩塩から製造

　岩塩層は鉱床の深さと厚さ、および地域の状況に応じて、通常の掘削方法で採掘または採石される。採掘された岩塩は時々溶解されて、後述するように塩水の処理によって塩が製造される。この方法により、塩を精製する機会が得られる。ポーランドやアメリカのように岩塩の純度が高い場合は、塩を粉砕、選別し、さらに加工せずに販売することができる。塩は大きな塊で採掘され、最初に粉砕され、次にさらに細かく粉砕され、サイズによってさまざまなグレードに篩い分けされる。その後、塩はトラック、ホッパー、または、はしけに大量に積み込まれるか、さらに処理するために袋に積み込まれる。固結防止剤の使用により、バルクの取り扱いが大幅に容易になり、塩が再び硬い塊になることなく、蓋をせずに屋外で保管できるようになった。

海水と塩水からの製造

　どの温度でも、一定量の塩だけが水に溶ける。溶液に保持できる量の塩が含まれると、その溶液は飽和したと言われる。さらに塩を加えても溶解しない。

　蒸発はこれらのプロセスの逆である。いくつかの塩の水溶液(例えば、海水)が蒸発すると、それぞれの塩が溶液中で飽和点に達すると沈殿する。したがって、海水中のさまざまな塩がさまざまな時間に沈殿し、蒸発する池の底に層を形成する。海水や多くの塩水では、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化カリウム・マグネシウム、塩化マグネシウムの順で沈着する。

天日蒸発

　蒸発速度がマイナスの海洋国、つまり蒸発する水の量が降雨量を少なくとも75 cm上回る場合、塩は海水からの太陽蒸発によって生成される。使用されるプロセスは原則的には国によって似ているが、装置の詳細はアメリカの洗練されたものから発展途上国の非常に原始的なものまで異なる。

　予備濃縮は通常、木材または木材とコンクリートの組み合わせで作られた一連のゲートを通って、堤防で区切られた一連の浅い池に海水を流すことによって行われる。これらの池では、溶液は比重約1.22まで濃縮される。これは所定の体積のブラインの密度が、所定の体積の純水の1.22倍であることを意味する。この段階では、砂、粘土、炭酸カルシウムやチョーク、硫酸カルシウムなどの難溶性の塩などの浮遊不純物が除去される。死海の水に染料を加えると、太陽による蒸発が促進される。この染料により、より薄い塩水の層で太陽光からより多くの熱が吸収されるため、浅い池を使用することができ、塩水の地面への浸透が減少する。

　濃縮されたブラインは、通常は4つある一連の結晶池では、ブラインは比重1.23まで濃縮され、部分的に硫酸カルシウムで汚染されたままになる。塩の結晶化中に濃縮池の溶液の比重はゆっくりと増加し、2番目の池では1.24に達する。3番目の池では、溶液の比重は1.25に達し、底に析出した塩には不純物として少量の硫酸マグネシウムが含まれている。最終溶液はニガリと呼ばれ、比重は1.25～1.26で、一部の国(アメリカとイスラエル)で、塩化カリウム、臭素、エプソム塩(硫酸マグネシウム)、および塩化マグネシウムの製造に使用されている。

　発展途上国では、各結晶池内の塩をかき集めて列を作り、そこで数日間ニガリを排出する。その後、山盛りに集められ、再び水を切り、池から採取され、最後に乾燥される。先進国では、塩は機械的に収穫され、飽和塩水で洗浄される。その後、脱水され、真水で洗浄され、さらなる加工または直接販売のために保管される。

人工加熱の使用

　層状鉱床を溶解採鉱できる地域では、せんごう塩は加熱を用いてこれらの溶液から回収される。せんごう塩の中には、天然塩水や天日塩(訳者注：食卓塩、クッキングソルト、精製塩がこれに当たる)から作られるものもある。以前は、塩水を平釜の中で火の上で濃縮していた。最近では、蒸気ジャケット付きの蒸発缶が使用されている。寒冷地で最も多く生産される塩は岩塩である。せんごう塩の最大量は多重効用真空蒸発缶によって生成され、かなりの量が一部の食品産業での使用に好ましいタイプの塩を生成する。天然または人工の塩水は、最初に沈降タンクにポンプで送られ、そこでカルシウムとマグネシウムの化合物が化学処理によって除去される。造粒機の操作では、沈殿してろ過されたブラインが蒸発コイルで加熱された長く開いたトラフである造粒機に送られる。ブラインは、蒸発が起こるのとほぼ同じ速度で、グライナー内のブラインの温度よりわずかに低い温度でグレインに供給される。塩水の残留物またはニガリは1日に1回、またはそれより少ない頻度で継続的に除去できる。液体の表面で蒸発が起こり、そこから結晶が発生する。それらは塩水の表面張力によって保持され、表面に残る。結晶は上端で成長し、小さな逆さ中空ピラミッド、またはホッパーになる。最終的にホッパーは沈み、成長が止まる。結晶が回収されると、塩は主にフレーク状になるため、フレーク塩と呼ばれる。

　多重効用蒸発缶を使用する場合、各容器の真空度は、最初の容器からの蒸気が2番目の容器のブラインを沸騰させるのに十分な温度になるように調整され、2番目の容器が3番目の容器または効用缶を動作させるための熱を供給する。ブラインは通常、各段階または効用缶に連続して送られるが、製塩の場合は、必要に応じて新鮮なブラインを各効用缶に供給できる。平釜の場合、900 kgの塩を生産するには4,500～5,400 kgの蒸気が必要である。３重効用缶の蒸発により、630 kgの蒸気から1トンの塩が生成される。

　アルバーガー法は、部分的に真空缶、部分的にグライナー操作であり、部分的な蒸発缶蒸発によってグレイン釜に供給された溶液中に立方晶結晶が形成される。グレイン内のこれらの種結晶は、グレイン・タイプのフレークと種結晶上で成長したフレークの混合物である塩を生成する。1トンの塩を生産するには約1,360 kgの蒸気が必要である。アルバーガー法はからの塩は、塩水から遠心分離され、乾燥される。食塩には、流動性を保持するため、少量のケイ酸アルミニウム・カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸三カルシウム、炭酸マグネシウム、またはリン酸三カルシウムが添加される場合がある。ヨード添加塩にはヨウ化カリウムが添加されている。一部の国では、固結を防ぐために黄色の青酸ソーダが政府の規制に従って微量添加されている。