一種水合肼副產(chǎn)物制備過(guò)碳酸鈉的方法及產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種過(guò)碳酸鈉的制備方法及產(chǎn)品，特別是用水合肼副產(chǎn)物制備過(guò)碳酸 鈉的方法及產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 過(guò)碳酸鈉是分子式為Na2CO3 · I. 5H20的碳酸鈉過(guò)氧水合物，工業(yè)上作為洗滌組合 物的漂白劑。過(guò)碳酸鈉通常采用雙氧水和碳酸鈉水溶液反應(yīng)制備，稱為濕法結(jié)晶加工法，反 應(yīng)過(guò)程中通常要加入助晶劑和鹽析劑，如工業(yè)鹽等，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定，提交收率，降低成本。 影響過(guò)碳酸鈉質(zhì)量的有助晶劑種類的選擇及加入方式，雙氧水濃度，反應(yīng)溫度，鹽析劑的加 入量等因素。
[0003] 水合肼是制備ADC發(fā)泡劑的中間體聯(lián)二脲的原料，同時(shí)在醫(yī)藥產(chǎn)品，農(nóng)化產(chǎn)品，水 處理等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，通常使用尿素法制備，在制備過(guò)程中產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，主要 成分是十水碳酸鈉晶體和副產(chǎn)鹽。使用水合肼副產(chǎn)物生產(chǎn)過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品，極大地減少了原 材料成本，并且使用十水碳酸鈉為原料相對(duì)于純堿來(lái)說(shuō)也省去了水合的步驟。
[0004] 國(guó)內(nèi)有一些文獻(xiàn)對(duì)水合肼副產(chǎn)物生產(chǎn)過(guò)碳酸鈉做了相關(guān)報(bào)道，但是其水合肼副產(chǎn) 物主要是針對(duì)十水碳酸鈉晶體，總體來(lái)說(shuō)只局限于實(shí)驗(yàn)室制備階段，合成出的產(chǎn)品穩(wěn)定性 不商。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種制備過(guò)碳酸鈉的方法使用水合肼副產(chǎn)物 中的副產(chǎn)鹽和十水碳酸鈉晶體溶于水或母液中，加入助晶劑和鹽析劑后，與雙氧水反應(yīng)制 成過(guò)碳酸鈉晶體。
[0006] 步驟包括： (1) 配制十水碳酸鈉漿料：將水合肼副產(chǎn)物中副產(chǎn)鹽溶于母液中，再加入相應(yīng)量鹽酸 將副產(chǎn)鹽中氫氧化鈉中和，產(chǎn)生氯化鈉，再投入十水碳酸鈉，升溫至26-40°C待十水碳酸鈉 完全溶解，過(guò)濾后，再根據(jù)十水碳酸鈉的量和漿料中鹽含量加入鹽，使鹽含量達(dá)到13%-19%， 再投入0. 5-0. 8%的助晶劑七水硫酸鎂，制備成十水碳酸鈉漿料； (2) 配制雙氧水混合液：在每千克27. 5%-70%雙氧水溶液加入14. 7g - 16. 68g助晶劑 制成雙氧水混合液； (3) 配制反應(yīng)底液：在母液中邊攪拌邊加入1. 1-3%的助晶劑； (4) 結(jié)晶反應(yīng)：反應(yīng)溫度控制在24°C -34°C下，十水碳酸鈉漿料與雙氧水混合液以 3.2:1-4.4:1的體積速度比邊攪拌邊同時(shí)加入到反應(yīng)底液中，結(jié)晶反應(yīng)過(guò)程中間歇性加入 助晶劑，每IOOkg十水碳酸鈉漿料的量加入0. 1-0. 2kg，最終得到過(guò)碳酸鈉晶體。
[0007] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，步驟（4)中，將反應(yīng)溫度控制在24°C -34°C之間，將配置 好的十水碳酸鈉漿料和雙氧水混合液以體積速度比為3. 2:1同時(shí)加入到反應(yīng)槽中，15分 鐘后體積速度比提高至3. 7:1，加入助晶劑，同時(shí)提高攪拌速度，再過(guò)15分鐘后再次提高體 積速度比為4. 4:1，再次加入助晶劑，助晶劑的加入量按每IOOkg十水碳酸鈉漿料的量加入 0. 1-0. 2kg計(jì)算，同時(shí)提高攪拌速度，制成過(guò)碳酸鈉晶體。
[0008] 作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選，制備過(guò)碳酸鈉的方法，包括以下步驟： (1) 配制十水碳酸鈉漿料：將水合肼副產(chǎn)物中副產(chǎn)鹽溶于母液中，再加入相應(yīng)量鹽 酸將副產(chǎn)鹽中氫氧化鈉中和，產(chǎn)生氯化鈉，再投入水合肼副產(chǎn)物中十水碳酸鈉，升溫至 26-40°C待十水碳酸鈉完全溶解，過(guò)濾后，再根據(jù)十水碳酸鈉的量和漿料中鹽含量加入鹽， 使鹽含量達(dá)到13%_19%，再投入0. 5-0. 8%的助晶劑七水硫酸鎂，制備成十水碳酸鈉漿料； (2) 配制雙氧水混合液：每千克27. 5%-70%雙氧水溶液加入7. 35g - 8. 34g穩(wěn)定劑 HEDP (輕基亞乙基二膦酸)和等量的分散劑PAAS (聚丙烯酸鈉)，混合均勻，冷卻至一5°C - 5°C，待用。
[0009] (3)配制反應(yīng)底液：?jiǎn)?dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/ min，在反應(yīng)槽中加入母液，溶解占 母液重量的1. 5-1. 7%的三聚磷酸鈉和1. 1-1. 3%的七水硫酸鎂。
[0010] ⑷結(jié)晶反應(yīng)：結(jié)晶反應(yīng)：反應(yīng)溫度控制在24°C -34°C之間，將步驟⑴中十水碳 酸鈉漿料同步驟（2)中雙氧水混合液以一定的速度比同時(shí)加入到步驟（3)中的反應(yīng)底液 中，體積速度比為3. 2:1-4. 4:1，同時(shí)以80-120轉(zhuǎn)/min速度進(jìn)行攪拌，反應(yīng)每進(jìn)行15分鐘， 按每IOOkg十水碳酸鈉漿料的量加入0. 1-0. 2kg三聚磷酸鈉，共加入兩次，反應(yīng)進(jìn)行50分 鐘，制成過(guò)碳酸鈉晶體。
[0011] 作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選，步驟（4)中，將反應(yīng)溫度控制在24°C -34°c之間，將配 置好的十水碳酸鈉漿料和雙氧水混合液以體積速度比為3. 2:1同時(shí)加入到反應(yīng)槽中，15分 鐘后體積速度比提高至3. 7:1，加入助晶劑三聚磷酸鈉，同時(shí)提高攪拌速度，再過(guò)15分鐘后 再次提高體積速度比為4. 4:1，再次加入三聚磷酸鈉，三聚磷酸鈉的加入量按每IOOkg十水 碳酸鈉漿料的量加入〇. 1-0. 2kg計(jì)算，同時(shí)提高攪拌速度，制成過(guò)碳酸鈉晶體。攪拌速度范 圍在 40-120 轉(zhuǎn) /min。
[0012] 其中，水合肼副產(chǎn)物中十水碳酸鈉晶體含有96-99% NaCO3 · IOH20,0. 5-1. 2%鹽， 0. 1-0. 25%肼，0. 1%不溶性雜質(zhì)，0. 3-2. 5%水；副產(chǎn)鹽含有鹽40-75%，碳酸鈉10-20%，水 合肼0. 2%和氫氧化鈉5-10%。
[0013] 本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品，其特征在于：使用 以上方法制備而成。
[0014] 采用此方法，主要有以下兩個(gè)技術(shù)成就： (1)使用水合肼副產(chǎn)物，節(jié)省了資源，減少了浪費(fèi)和污染，特別是副產(chǎn)鹽的再利用上，極 大地減少了工業(yè)鹽的使用量。
[0015] (2)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大量生產(chǎn)，并在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上保證了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn) 定性。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 水合肼副產(chǎn)物中十水碳酸鈉晶體含有96-99% NaCO3 · IOH20,0. 5-1. 2%鹽， 0· 1-0. 25% 肼，0· 1% 不溶性雜質(zhì)，0· 3-2. 5% 水。
[0017] 母液為6-8%碳酸鈉，0. 7-1. 2%過(guò)氧化氫，16%-25%鹽析劑，以及70-75%水。
[0018] 副產(chǎn)鹽含有鹽40-75%，碳酸鈉10-20%，水合肼0. 2%和氫氧化鈉5-10% 實(shí)施例I 1.配制十水碳酸鈉漿料：32%的母液和67. 7%的水合肼副產(chǎn)物十水碳酸鈉晶體，其中母 液加入0. 15-0. 3%五水偏硅酸鈉混合物升溫至26°C開(kāi)始溶解，一直升溫直至全部溶解， 最高溫度小于40°C，過(guò)濾后再加入一定的鹽，使鹽含量在13%-19%，再投入0. 5-0. 8%的七 水硫酸鎂，混合均勻，待用。
[0019] 2.配制雙氧水混合液：每千克35%雙氧水加入8g穩(wěn)定劑HEDP (羥基亞乙基二膦 酸）和等量的分散劑PAAS (聚丙烯酸鈉），混合均勻，冷卻至一 5°C - 5°C，待用。
[0020] 3.配制反應(yīng)底液：?jiǎn)?dòng)攪拌，頻率為40轉(zhuǎn)/ min，加入IL母液，溶解占母液重量 的1. 5-1. 7%的三聚磷酸鈉和1. 1-1. 3%的七水硫酸鎂。
[0021] 4.結(jié)晶反應(yīng)：將反應(yīng)溫度控制在24°C -34°c之間，將配置好的十水碳酸鈉漿料和 雙氧水混合液以一定的速度比同時(shí)加入到反應(yīng)槽中，十水碳酸鈉漿料和雙氧水混合液的體 積速度比控制在4. 4:1之間，同時(shí)開(kāi)動(dòng)攪拌，攪拌速度為40-80轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)每隔15分鐘加 入等量的穩(wěn)定劑三聚磷酸鈉，一次加入量為6-7g，共加入兩次，50分鐘內(nèi)消耗16. 8L的十水 碳酸鈉漿料，4. 32L雙氧水混合液，反應(yīng)結(jié)束，繼續(xù)攪拌5-10分鐘后，收料過(guò)濾。得到過(guò)碳酸 鈉 5. 12kg。
[0022] 篩分分析：大于20目 12% 20 目-30 目 70% 30 目-40 目 16% 小于40目 2% 。
[0023] 實(shí)施例2 1、配制十水碳酸鈉漿料：水合肼在生產(chǎn)過(guò)程中的不同階段還有副產(chǎn)鹽產(chǎn)出，副產(chǎn)鹽的 主要成分有鹽40-75%，碳酸鈉10-20%，水合肼0. 2%和氫氧化鈉5-10%。首先用一定量的母 液溶解副產(chǎn)鹽使其充分溶解，加入一定量相應(yīng)的鹽酸使其將水合肼副產(chǎn)物中的氫氧化鈉中 和反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈉，控制氫氧化鈉在溶液中的含量控制在1%以下，投入十水碳酸鈉，升溫 至26-40°C，至十水碳酸鈉完全溶解，過(guò)濾后再加入鹽，使溶液中鹽含量達(dá)到13%-19%，再投 入占總重量百分比0. 5-0. 8%的七水硫酸鎂，混合，待用。
[0024] 2.配制雙氧水混合液：每千克35%雙氧水加入8g穩(wěn)定劑HEDP (羥基亞乙基二膦 酸）和等量的分散劑PAAS (聚丙烯酸鈉），混合均勻，冷卻至一 5°C - 5°C，待用。
[0025] 3.配制反應(yīng)底液：?jiǎn)?dòng)攪拌，頻率為40轉(zhuǎn)/ min，加入IL母液，溶解占母液重量 的1. 5-1. 7%的三聚磷酸鈉和1. 1-1. 3%的七水硫酸鎂。
[0026] 4.結(jié)晶反應(yīng)：將反應(yīng)溫度控制在24°C -34°C之間，將配置好的十水碳酸鈉漿料和雙 氧水混合液以一定的速度比同時(shí)加入到反應(yīng)槽中，十水碳酸鈉漿料和雙氧水混合液的體積速 度比控制在4. 4:1，同時(shí)開(kāi)動(dòng)攪拌，攪拌速度為40-80轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)每隔15分鐘加入等量的穩(wěn) 定劑三聚磷酸鈉，一次加入量為6-7g，共加入兩次，50分鐘內(nèi)消耗16. 8L的十水碳酸鈉漿料， 4. 32L雙氧水混合液，反應(yīng)結(jié)束，繼續(xù)攪拌5-10分鐘后，收料過(guò)濾。得到過(guò)碳酸鈉5. 12kg。
[0027] 篩分分析：大于20目 10% 20 目-30 目 70% 30 目-40 目 17% 小于40目 3% 。
[0028] 實(shí)施例3 1.配制十水碳酸鈉漿料：32%的母液和67. 7%的十水碳酸鈉晶體，0. 15-0. 3%五水偏 硅酸鈉混合物升溫至26°C開(kāi)始溶解，一直升溫直至全部溶解，最高溫度小于40°C，過(guò)濾后 再加入一定的鹽，使鹽含量在13-19%，再投入0. 5-0. 8%的七水硫酸鎂，混合均勻，待用。
[0029] 2.配制雙氧水混合液：每千克35%雙氧水加入8g穩(wěn)定劑HEDP (羥基亞乙基二膦 酸）和等量的分散劑PAAS (聚丙烯酸鈉），混合均勻，冷卻至一 5°C - 5°C，待用。
[0030] 3.配制反應(yīng)底液：?jiǎn)?dòng)攪拌，頻率為40轉(zhuǎn)/ min，5m3反應(yīng)釜內(nèi)加入0.2m3母液，溶 解占母液重量的1. 5-1. 7%的三聚磷酸鈉和1. 1-1. 3%的七水硫酸鎂。
[0031] 4.結(jié)晶反應(yīng)：將反應(yīng)溫度控制在24°C -34°c之間，將配置好的十水碳酸鈉漿料和 雙氧水混合液以體積速度比為3. 2:1同時(shí)加入到反應(yīng)槽中，15分鐘后速度比提高至3. 7:1， 加入1. 0-1. 2kg三聚磷酸鈉，同時(shí)提高攪拌速度為80轉(zhuǎn)/min，再過(guò)15分鐘后再次提高體積 速度比為4. 4:1，再次加入1. 0-1. 2kg三聚磷酸鈉，提高攪拌速度至120轉(zhuǎn)/min，50分鐘內(nèi) 消耗2. 75m3的十水碳酸鈉產(chǎn)物