專利名稱：天然堿制燒堿新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種利用天然堿和石灰直接苛化制燒堿的工藝。它適用于(各種不同質(zhì)量的)天然堿和石灰為原料的苛化過程。
現(xiàn)有的苛化法制燒堿是用含NaCL很低的優(yōu)質(zhì)純堿或重堿和石灰為原料的苛化過程。
優(yōu)質(zhì)純堿和重堿是制成品，價格高，再用作原料投入制燒堿是不經(jīng)濟的。
天然堿是自然資源，它不含資本、能源和勞動投入，價格低廉，用天然堿直接苛化制燒堿是節(jié)省投資和能源的有效途徑，也正是本發(fā)明的目的。
固態(tài)天然堿存在型式主要有以下幾種(1)晶堿石Na2CO3.NaHCO3.2H2O，(2)10水結(jié)晶物Na2CO3.10H2O，(3)單水結(jié)晶物Na2CO3.H2O，10水結(jié)晶物風化失水后變成單水結(jié)晶物。上述結(jié)晶物折成Na2CO3量表示天然堿的有效含量，含量往往不定。此外還有Na2SO4、NaCL等鹽類以及泥砂。
以上結(jié)晶物在95℃溶于水后與石灰苛化生成NaOH和CaCO3，反應(yīng)如下
生產(chǎn)中，返固液的量足以促使全部NaHCO3按照下式變化
因此，天然堿中的NaHCO3存在使石灰消耗量增加。
本發(fā)明的詳細技術(shù)內(nèi)容是將一定量某含量的天然堿投入苛化器中的水(生產(chǎn)過程中為洗水)中，攪拌加熱至95℃上。要求Na2CO3和NaHCO3在溶液中達到79～82滴度，然后加入過量的(過量5％)石灰(經(jīng)消化)，在98～100℃下反應(yīng)2小時，轉(zhuǎn)化率可這83％，苛化成液含12～13％NaOH。停止攪拌和加熱，苛化泥經(jīng)30分鐘沉降，將清堿液從苛化泥面以上的管口放出，送去蒸發(fā)。
苛化泥逐步由管道送至真空過濾器濾出稀堿液，濾出的稀堿液于下一次苛化完成后送入苛化器與苛化成液混合，至溫度升到98℃停止攪拌和加熱，使苛化泥沉降，將清堿液自苛化泥面以上的管口放出，送去蒸發(fā)。
濾出稀堿液之后的苛化泥渣用二次蒸汽凝水進行濾洗，回收泥渣中的Na2CO3和NaOH，所得洗水送至苛化器用來溶解天然堿。經(jīng)充分濾洗后的廢泥渣可制灰渣磚或用于改良酸性土壤，加以利用。含12～13％NaOH的清堿液中含有未轉(zhuǎn)化的Na2CO3和不參加苛化反應(yīng)的Na2SO4、NaCL等鹽類。溶液蒸發(fā)到含49～51％NaOH時，由蒸發(fā)器放入時效槽進行時效析鹽，使Na2CO3、Na2SO4、NaCL等鹽類結(jié)晶析出與堿液分離。所得成品堿液含49～51％NaOH，含Na2CO3小于1.5％，含NaCL小于1％含Na2SO4小于0.5％。
時效槽分離出來的結(jié)晶鹽放入一次分鹽槽，用一定量的水或洗水使其中的Na2CO3充分溶解，而大部分仍以結(jié)晶態(tài)存在的Na2SO4、NaCL等鹽類被分離出去，小部分進入溶液的Na2SO4、NaCL隨Na2CO3溶液一同送往苛化器進入下一個生產(chǎn)循環(huán)，天然堿中所含的Na2SO4、NaCL等鹽類在這步被不斷地移出生產(chǎn)循環(huán)，使天然堿直接苛化制燒堿的過程能夠連續(xù)進行。
已設(shè)計出的生產(chǎn)裝置日產(chǎn)50％液燒堿27.9噸。
下面的實施例進一步說明本發(fā)明的工藝過程。
實施例稱取1.26KgNa2CO3、0.18KgNa2SO4、0.17KgNaCL、0.05Kg細砂，將其混合，該混合物即相當于2Kg有效成分為63％的天然堿。將上述混合物放入一只10立升的小鐵桶中，加入5.5Kg開水，攪拌使溶解。另又稱取0.68Kg生石灰，噴水使之消化后加入鐵桶的溶液中，攪拌。置鐵桶于300W電爐上加熱，同時不停地緩慢攪拌，使苛化反應(yīng)在98～100℃下進行2小時，停止加熱和攪拌。由于溶液溫度高，粘度小，苛化泥能迅速沉降，30分鐘后，將上部清堿液緩慢傾入另一只5立升的小鐵桶(不要帶出苛化泥)，用中和法分析測定可得該清堿液含NaOH12～13％，將清堿液置于電爐上蒸發(fā)至50波美度。由于一定量Na2SO4的存在，溶液中的鹽類形成復(fù)鹽結(jié)晶迅速沉降(實際上溶液蒸至20％以上即開始出現(xiàn)結(jié)晶)，所得50％NaOH的濃堿中含Na2CO3小于1.5％，含NaCL小于1％，含Na2SO4小于0.5％。
濾出堿液后，將結(jié)晶物稱重，并取樣測定其中Na2CO3含量，根據(jù)Na2CO3含量加水(生產(chǎn)中加洗水)，在50～60℃配成Na2CO3含量為28～30％的溶液，結(jié)晶物中的Na2SO4和NaCL有少量溶入液體，多數(shù)仍以結(jié)晶態(tài)存在于溶液中。濾出的溶液返回苛化(生產(chǎn)中用離心機分離)。分離出的Na2SO4、NaCL等鹽類在這步工藝環(huán)節(jié)被不斷移出生產(chǎn)循環(huán)，使天然堿直接苛化制燒堿的過程能夠連續(xù)進行。
權(quán)利要求
一種利用天然堿和石灰(經(jīng)消化)直接苛化制燒堿的工藝，其特征在于以下步驟1、直接用天然堿在95℃以上溶解制備含Na2CO3和NaHCO379～82滴度的堿性溶液。
2.生石灰經(jīng)消化后用于苛化反應(yīng)，由于消石灰顆粒大(約為6微米，而石灰乳的顆粒只有1微米)，使苛化泥易于濾洗，達到回收泥渣中的Na2CO3和NaOH的目的。
3.使蒸發(fā)前的稀堿液中的Na2SO4量不低于未轉(zhuǎn)化的Na2CO3量的80％，以確保蒸濃堿液中的Na2CO3、Na2SO4和NaCl能迅速形成大較結(jié)晶沉降而與堿液分離。
4.根據(jù)時效析出鹽中的Na2CO3量，用洗水制成含Na2COa 28～30％的溶液，溶液溫度不低于50℃，多數(shù)Na2SO4和NaCl仍以結(jié)晶態(tài)存在于溶液中，然后離心分離，回收Na2CO3和NaOH，使Na2SO4和NaCl不斷地從這步工藝環(huán)節(jié)移出體系，實現(xiàn)天然堿直接苛化制燒堿的過程。
全文摘要
一種利用天然堿直接苛化制燒堿的工藝，該工藝以天然堿和石灰為原料，不進行苛化前的原料預(yù)處理，直接進行苛化反應(yīng)及過濾、濾洗、蒸發(fā)、時效和分鹽回收Na
文檔編號C01D1/00GK1148028SQ95115679
公開日1997年4月23日 申請日期1995年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月18日
發(fā)明者孫世寧 申請人:孫世寧