用硫酸鈉制取純堿的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用硫酸鈉制取純堿的工藝方法，原氨堿法純堿工藝中，蒸氨后的母液經(jīng)澄清除渣后，將蒸氨母液溫度控制在30?65℃攪拌，根據(jù)氯化鈣的含量，按照1mol氯化鈣加入1～1.1mol硫酸鈉反應生成氯化鈉和石膏(CaSO4·2H2O)沉淀，過濾后母液制得不飽和初級鹽水，完成后續(xù)的氨堿法生產(chǎn)流程。本發(fā)明以硫酸鈉為原料，以氯離子和氨為中間媒介，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，減少廢水產(chǎn)生的方法，顯得十分重要。本發(fā)明可以減少純堿生產(chǎn)過程廢棄物的產(chǎn)生，系統(tǒng)可以使用硫酸鈉或芒硝原礦作為生產(chǎn)原料，減少企業(yè)用水量和廢水外排量，減少生產(chǎn)固廢，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
【專利說明】
用硫酸納制取純堿的工藝方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于制堿工業(yè)。針對采用氨堿法W氯化鋼為原料的純堿生產(chǎn)工藝，特別是 設及到制堿過程中W硫酸鋼為主要原料取代氯化鋼的用硫酸鋼制取純堿的工藝方法。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有的氨堿法純堿生產(chǎn)工藝，W氯化鋼為鋼主要原料，其主要工藝過程見圖3,而 氯化鋼和硫酸鋼大多屬于伴生鹽礦，硫酸鋼一直無法在現(xiàn)有的氨堿法工藝中得到利用，硫 酸鋼在制堿企業(yè)被作為廢物進行處理，同時W氯化鋼為生產(chǎn)原料的氨堿法生產(chǎn)過程中，產(chǎn) 生了大量的廢水、鹽流失并造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種用硫酸鋼制取純堿的工藝方法，W硫酸鋼為主要原料，大量地減 少廢水產(chǎn)生量和新水使用量，并提高了原料的利用率。
[0004] 本發(fā)明的技術解決方案是：一種用硫酸鋼制取純堿的工藝方法，氨堿法純堿工藝 中，蒸氨母液經(jīng)澄清除渣后，蒸氨母液中包含氯化鋼40~70g/l，氯化巧90~160g/l，硫酸巧 2~8g^，氨氧化巧1~4g^，將蒸氨母液溫度控制在30-65°C攬拌，根據(jù)氯化巧的含量，按照 Imol氯化巧加入1~1. Imol硫酸鋼反應生成氯化鋼和石膏(CaS〇4 · 2也0)沉淀，過濾后母液 制得不飽和初級鹽水，初級鹽水加氯化鋼制得飽和粗鹽水，經(jīng)精制后用于制取吸氨，吸氨后 經(jīng)二氧化碳碳化換熱冷卻至15~35°C，碳酸氨鋼飽和結晶析出，過濾碳酸氨鋼經(jīng)加熱般燒 分解制取碳酸鋼。碳酸氨鋼過濾的母液加熱到80~100°C，母液送入加堿除灰罐加入氨氧化 巧乳液，反應徹底后，清液送入蒸氨塔蒸氨，蒸氨塔底部通入蒸汽，產(chǎn)生的氨氣收集冷卻到 40~60°C用于吸鹽水氨，蒸氨后的母液澄清后加入硫酸鋼進行鋼化反應，用于制取不飽和 粗鹽水。
[0005] 10~30%蒸氨母液處理后達標排放或用于制取氯化巧或濃縮后回用，剩余蒸氨母 液澄清后加入硫酸鋼進行鋼化反應，用于制取不飽和粗鹽水。
[0006] 本發(fā)明W硫酸鋼為原料，在現(xiàn)有設備不需要做大改動的情況下，實現(xiàn)資源循環(huán)利 用，減少廢水產(chǎn)生，顯得十分重要。本發(fā)明不但解決了硫酸鋼資源化的問題，同時減少了廢 水排放污染的問題，還大大減少了企業(yè)的運行成本，提高企業(yè)的效益，同時為硫酸鋼的深化 利用提供一個新的途徑。本發(fā)明可W減少純堿生產(chǎn)過程廢棄物的產(chǎn)生，系統(tǒng)可W使用硫酸 鋼或芒硝原礦作為生產(chǎn)原料，減少企業(yè)用水量和廢水外排量，減少生產(chǎn)固廢，提高企業(yè)的經(jīng) 濟效益。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發(fā)明實施例1工藝流程示意圖。
[0008] 圖2為本發(fā)明鋼化反應系統(tǒng)結構示意圖。
[0009] 圖3為現(xiàn)有的氨堿法純堿生產(chǎn)工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0010] -種用硫酸鋼制取純堿的工藝方法，其具體工藝過程是：
[0011] W硫酸鋼、石灰石為主原料，氯離子和氨作為工藝過程中的中間媒介，主產(chǎn)品為碳 酸鋼和石膏。
[0012] 在現(xiàn)有氨堿法生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎上，增加硫酸鋼和氯化巧的鋼化反應和石膏過濾分 離，實現(xiàn)W硫酸鋼為原料生產(chǎn)純堿的工藝方法。主要的副產(chǎn)物有石膏(化S〇4d2出0)。
[001引鋼化反應方程：
[0014] Na2S〇4+CaCl2+2出0 = 2NaCl+CaS〇4.2出〇i (沉淀）
[0015] 吸氨碳化反應方程：
[0016] NaCl+NH3+出 0+C〇2 = NaHC〇3+NH4Cl
[0017] 脫氨反應方程：
[001 引 2畑祀 1 +Ca (0H) 2 = 2畑3+2 出 0+CaC 12
[0019] 氨堿法純堿工藝中，蒸氨母液澄清除渣后中主要成分見下表：
[0020] 單位 g/L
[0021] _____
[0022] 氨堿法純堿工藝中，蒸氨母液經(jīng)澄清除渣后，將蒸氨母液溫度控制在30-65°C攬 拌，根據(jù)氯化巧的含量，按照Imol氯化巧加入1-1. Imol硫酸鋼反應生成氯化鋼和石膏 (CaS化。2出0)沉淀，過濾后母液制得不飽和初級鹽水，初級鹽水加氯化鋼制得飽和粗鹽水， 經(jīng)精制后用于制取飽和氨鹽水，飽和氨鹽水后經(jīng)二氧化碳碳化換熱冷卻至15-35Γ，碳酸氨 鋼飽和結晶析出，過濾碳酸氨鋼經(jīng)加熱般燒分解制取碳酸鋼。碳酸氨鋼過濾后的母液加熱 到80-100°C，母液送入加堿罐，加入氨氧化巧乳液，待反應徹底后，上清液送入蒸氨塔蒸氨， 從蒸氨塔底部加入蒸汽，產(chǎn)生的氨氣收集冷卻到40~60°C用于飽和鹽水吸氨，10~30%蒸 氨母液處理后達標排放或用于制取氯化巧后濃縮后回用，剩余蒸氨母液澄清后加入硫酸鋼 進行鋼化反應，用于制取不飽和粗鹽水。
[0023] 本發(fā)明的鋼化反應實施過程如下：
[0024] 氨堿法純堿工藝中，蒸氨后的母液經(jīng)澄清除渣后，母液送鋼化反應池1，反應控制 在30-65°C，攬拌加入硫酸鋼，反應徹底后用累2送離屯、機3離屯、分離，石膏用于制作建筑材 料，離屯、母液流入緩存池4，在經(jīng)過累5送溶鹽池6制取飽和食鹽水，再經(jīng)過累7送鹽水精制車 間，完成后續(xù)的氨堿法生產(chǎn)流程。
[0025] W某堿廠為例，按年產(chǎn)100萬噸純堿，采用硫酸鋼經(jīng)濟效益相對氯化鋼分析比較。
[00%] 1.年減少新水用量約700萬m3,節(jié)省6300萬元。
[0027] 2.年減少含鹽廢水外排方700萬m3，減少廢水處理費用14000萬元。
[00%] 3.減少工業(yè)氯化鋼120萬噸消耗，消耗芒硝廢料190萬噸。
[0029] 4.提高鹽的利用率20%，節(jié)省原料費用6720萬元
[0030] 5.產(chǎn)生高純石膏120萬噸，產(chǎn)生經(jīng)濟效益6000萬元。
[0031] 合計產(chǎn)生經(jīng)濟效益約合33020萬元。
[0032]因此，該發(fā)明有著極大的社會環(huán)境效益和經(jīng)濟價值。
【主權項】
1. 一種用硫酸鈉制取純堿的工藝方法，其特征在于:氨堿法純堿工藝中，蒸氨后的母液 經(jīng)澄清除渣后，蒸氨母液中包含氯化鈉40~70g/l，氯化|丐90~160g/l，硫酸|丐2~8g/l，氫 氧化鈣1~4g/l，將蒸氨母液溫度控制在30-65Γ攪拌，根據(jù)氯化鈣的含量，按照lmol氯化鈣 加入1~1. lmol硫酸鈉反應生成氯化鈉和石膏(CaS〇4 · 2H2〇)沉淀，過濾后母液制得不飽和 初級鹽水，初級鹽水加氯化鈉制得飽和粗鹽水，經(jīng)精制后用于制取吸氨，吸氨后經(jīng)二氧化碳 碳化換熱冷卻至15~35°C，碳酸氫鈉飽和結晶析出，過濾得到的碳酸氫鈉經(jīng)加熱煅燒分解 制取碳酸鈉。碳酸氫鈉過濾的母液加熱到80~100°C，母液送入加堿除灰罐，加入氫氧化鈣 乳液，待反應充分后，清液送入蒸氨塔蒸氨，從蒸氨塔底部加入蒸汽，蒸氨產(chǎn)生的氨氣收集 后，冷卻到40~60°C用于飽和鹽水吸氨，蒸氨后的母液澄清后加入硫酸鈉進行鈉化反應，用 于制取不飽和粗鹽水。2. 如權利要求1所述的一種用硫酸鈉制取純堿的工藝方法，其特征在于：10 %_30 %的 蒸氨母液處理后達標排放或用于制取氯化鈣，剩余的蒸氨母液澄清后加入硫酸鈉進行鈉化 反應，用于制取不飽和粗鹽水。
【文檔編號】C01D7/00GK106082281SQ201610424219
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月14日 公開號201610424219.3, CN 106082281 A, CN 106082281A, CN 201610424219, CN-A-106082281, CN106082281 A, CN106082281A, CN201610424219, CN201610424219.3
【發(fā)明人】史永軍, 張平安, 楊諾, 史秦博苑
【申請人】史永軍, 史秦博苑