在近日召开的2025熔盐储能商业化发展论坛上，新疆硝石钾肥有限公司（以下简称：新疆硝石）技术总监温红博作《熔盐的材料特性、生产工艺与质量控制经验分享》主题报告，结合多年实际项目供货经验详细分享了光热发电/熔盐储能领域所用的熔盐材料的特性、主要生产工艺及质量控制经验。

图：温红博

熔盐的材料特性

目前商业化应用比较广的三种单质盐分别是硝酸钠、硝酸钾和亚硝酸钠：

硝酸钠——物化性质：化学式NaNO3，俗称智利硝，熔点为306.8℃，相对密度2.257g/cm³，菱形晶体、味苦咸、易溶于水和液氨，微溶于甘油和乙醇中，易潮解。是氧化剂，可助燃。与有机物、还原剂、金属粉末等混合达到燃烧、爆炸条件时会燃烧爆炸。

硝酸钾——物化性质：化学式KNO3，俗称火硝，熔点334℃，相对密度2.11g/cm³，为无色透明斜方或菱形晶体或白色粉末，无臭、无毒，味咸并有清凉感。易溶于水，能溶于液氨和甘油，不溶于无水乙醇和乙醚。是氧化剂，可助燃。与有机物、还原剂、金属粉末等混合达到燃烧、爆炸条件时会燃烧爆炸。

亚硝酸钠——物化性质：化学式为NaNO2，俗称硝精，是一种无机化合物，为白色至淡黄色粉末或颗粒状物质，外形极似食盐、味精和白砂糖，无臭，有吸潮性，有毒，易溶于水，微溶于乙醇、甲醇、乙醚，水溶液呈碱性。亚硝酸钠属强氧化剂又有还原性，在空气中会逐渐氧化，表面则变为硝酸钠，也能被氧化剂所氧化；遇弱酸分解放出棕色二氧化氮气体；与有机物、还原剂接触能引起爆炸或燃烧，并放出有毒的刺激性的氧化氮气体；遇强氧化剂也能被氧化，特别是铵盐，如与硝酸铵、过硫酸铵等在常温下，即能互相作用产生高热，引起可燃物燃烧。

1996年，美国加利福尼亚Solar Two光热发电站采用二元硝酸熔盐Solar Salt（60%NaNO₃+40%KNO₃)(后简称“太阳盐”)作为传热储热介质，该电站长期运行并无重大问题，这奠定了硝酸熔盐在光热发电领域的应用基础，在国内外广泛应用于太阳能光热发电系统的储热介质。

图：Solar Two光热电站

“凭借传热系数高、热稳定性好、使用周期长、成本低、安全性能可靠等优点，熔盐逐渐成为导热油的优良替代品。”温红博表示，从构成上熔盐储热材料可分为二元熔盐和多元组分熔盐，从使用温度上可分为低温熔盐、中温熔盐、高温熔盐。

如上表，二元熔盐（60%硝酸钠+40%硝酸钾）为经实际案例证明的适合于光热发电系统的成熟储热介质，但对于中温热利用领域，则无法采用这种二元熔盐，主要原因是其凝固点过高，约为207℃。对于工作温度在250℃左右的中温热利用系统，必须采用更低凝固点的熔盐产品。

三元熔盐即53%硝酸钾+7%硝酸钠+40%亚硝酸钠组成的混合硝酸盐，其熔点在141℃~145℃，气化点500℃。在450℃以上亚硝酸钠就会产生缓慢分解现象，但一般中温热利用系统的工作温度在250℃~350℃以内。

应用方面，除了发展比较成熟的光热发电行业，近年来熔盐越来越多开始应用于工业供热供汽（典型项目：西藏宝武扎布耶盐湖提锂）和火电灵活性改造（典型项目：江苏国信煤电机组耦合熔盐储热示范工程）等领域，其中火电灵活性改造市场增长迅速，未来市场增量非常可观。

熔盐的主要生产工艺

1、硝酸钠

钠硝石法：利用天然钠硝石矿生产硝酸钠，钠硝石经破碎、多级浸取、送至蒸发器后制得硝酸钠母液，泵至三级真空冷却结晶后经离心机洗涤、干燥再送至熔融造粒、包装，完成硝酸钠的生产。

碱吸收法（两钠法）：是国内主流生产硝酸钠的方法，核心是通过氨的氧化生成硝酸，再让硝酸与纯碱发生中和反应，最终得到硝酸钠。该工艺需经历氨氧化、硝酸吸收、中和反应三个关键步骤，且对反应条件控制要求较高。

新疆硝石所在的新疆鄯善县沙尔湖钠硝石矿产资源丰富且硝酸钠含量高、开采难度低，故该公司采用钠硝石法，利用NaNO3、NaCl、Na2SO4三种盐在不同温度下的溶解度差异性，把溶剂汽化，将体系中的NaCl、Na2SO4等杂质分离出去，以提高主产品NaNO3纯度的工艺。这种方法无需通过复杂的化学合成制备原料，能充分开发和利用本地的矿产资源，减少能源消耗、成本低，对环境影响小，产品质量达到高纯及熔盐级硝酸钠产品标准。

图：新疆硝石生产的硝酸钠产品

2、硝酸钾

复分解法：以硝酸钠(或结晶母液)和氯化钾为原料，进行复分解反应，生成硝酸钾。利用溶解度不同分离氯化钠后经蒸发浓缩、过滤、滤液冷却结晶，过滤，水洗、离心分离，气流干燥，制得硝酸钾成品。

硝酸(镁)法：用硝酸和氧化镁反应生成硝酸镁和水，硝酸镁和氯化钾反应生成硝酸钾和氯化镁。产品中的镁离子不易控制，生产过程中产生的氯化镁不易处理，会产生环境问题。

硝铵转化法：硝酸铵和氯化钾生产硝酸钾副产氯化铵，成本较低，通过技改后可以用于硝酸钾高端市场，其附产品为氯化铵，可相应的冲减生产成本。利用此方法生产，产品中的铵离子不易控制。

离子吸附法：将硝酸钾溶液通过离子交换柱，使杂质离子被树脂吸附。用脱离剂洗脱树脂上的杂质离子。将处理后的溶液进行蒸发结晶，得到纯净的硝酸钾。

新疆硝石便采用复分解法进行生产，其流程为：钠硝石经破碎、浸取、Ⅳ效蒸发制得硝酸钠母液，母液再配入氯化钾，泵至蒸发器中，完成配料和反应，生成硝酸钾的结晶，当结晶浓度达到要求后泵入结晶器，完成三级真空冷却结晶后经洗涤、干燥或熔融造粒、包装，完成硝酸钾的生产。

图：新疆硝石生产的硝酸钾产品

熔盐质量控制

温红博首先分享了几种单质熔盐材料以及常规二元/三元混合熔盐产品的关键参数及要求标准：

表：硝酸钠质量标准

表：硝酸钾质量标准

表：亚硝酸钠质量标准

表：太阳能熔盐（硝基型）二元熔盐重要指标控制

表：太阳能熔盐（硝基型）三元熔盐重要指标控制

从实际操作角度看，温红博建议检测单质熔盐材料更加合理，也更加方便。

如何将关键指标控制在要求范围，新疆硝石建立了覆盖生产全流程的抽样检测体系，通过对各阶段半成品及成品进行科学抽样，并由专业检测中心对关键指标展开精准检验，形成从生产到出厂的全链条质量把控，具体执行要点如下：

1、抽样范围贯穿生产全周期，从原料投入后的首道工序半成品，到各加工环节的中间产品，再到最终封装前的成品，确保每个质量影响节点均被纳入监控。

2、抽样遵循科学标准，根据不同产品特性和生产批量，采用随机抽样与分层抽样结合的方式，保证样本具有代表性，避免因抽样偏差导致质量误判。

3、抽样过程实时记录，每个样本均标注生产批次、工序编号、抽样时间及抽样人信息，建立可追溯的抽样档案，便于后续质量问题溯源分析。

4、成分含量检测是核心，通过高精度仪器分析半成品及成品中的有效成分、杂质含量等，确保产品成分符合配方标准，避免因成分偏差影响使用效果或安全性。

5、检测中心配备专业团队与先进设备，检测人员均经过严格培训持证上岗，使用的检测仪器定期校准维护，确保检测数据的准确性和可靠性。

6、检测结果实时反馈生产端，若发现半成品指标异常，立即通知生产车间调整工艺参数，避免不合格半成品流入下一环节，减少质量损失。

实战经验分享

结合丰富的实际供货经验，温红博特别分享了一些实操细节：

1、要重视产品包装等细节。比如高原上紫外线往往很强，辐射也比较大，因此包装外袋尽量不要采用回收料，并且要添加防晒剂等防晒材料，保证包装袋能够长时间使用，一旦运输中途破损的话损失很大。

2、成品采用分级抽检控制装置，因为熔盐配比非常重要，重量等偏差务必要符合标准要求，称重要准确，不能超，也不能少。

3、产品储存环境要保持干燥通风，避免吸潮结块，如果结块现场化盐会很困难，因此必须保持通风，减少粉尘和杂质污染，并按批次规格分类堆放，一旦发现结块要及时处理。

4、在运输过程中也要经常检查包装，避免出现破损、褶皱、污染等问题，保证这个外观整洁完好。鉴于熔盐材料属于5.1类危险品，因此物流公司需要持有危险品运输、危险品道路运输等经营许可证，而且车上必须配有从业资格证的押运员。

5、化盐时要核对投入熔盐的批次纯度，确保原料符合化盐质量要求，逐步升温至熔盐的熔点以上并保持温度稳定，避免局部过热导致成分变化。为防止局部过热导致熔盐分解，化盐时要开启搅拌设备确保熔盐受热均匀，防止结块和影响熔融效率。同时，化盐过程中也要实时观察并及时处理浮渣等杂质，避免污染。

温红博特别指出，化盐工作质量对熔盐质量影响不可轻视，如果化盐时不太注意，很多杂质容易混进去并影响最终使用和验收。

关于新疆硝石钾肥有限公司：

新疆硝石钾肥有限公司是万向三农集团投资设立的控股子公司，于2005年10月成立，注册资金5亿元。

公司立足全球第二、亚洲唯一的钠硝石资源，以技术创新为先导，联合国内科研院所，于2009年在吐鲁番市部善县建成了国内首条，全球第二条以钠硝石为原料的年产7万吨纯天然高塔造粒硝酸钠(钾)生产装置。

公司获得了“国家级高新技术企业”，“2021年度自治区‘专精特新’中小企业”等荣誉称号；并设有自治区级“新疆相变储能用材料工程技术研究中心”等研发机构。公司目前拥有专利40项，其中发明专利13项，实用新型专利27项。

公司生产的硝酸钠(钾)产品具有纯天然、不结块、纯度高、氯离子和重金属低的特点。产品被广泛应用于“光热+多能互补”熔盐发电项目、火电厂灵活性改造熔盐储能项目、手机盖板玻璃、光伏玻璃、金属冶炼等领域。

目前，新疆硝石主营业务涵盖硝酸钾盐、硝酸钠盐的供应及化验服务；公司熔盐供应已累计完成供货达到20万吨以上【详见上表】，在行业中享有优异口碑。