[发明专利]一种利用粗碳酸氢钠制取优质重质纯碱的工艺

说明书

本发明提供了一种利用粗碳酸氢钠制取优质重质纯碱的工艺，该工艺利用粗碳酸氢钠，通过调浆汽提，一水碳酸钠结晶和一水碳酸钠分离干燥等步骤得到低杂质含量的优质重质纯碱。本发明涉及的利用粗碳酸氢钠制取优质重质纯碱的工艺可有效降低生产成本，提高产品质量。

技术领域

本发明属于纯碱制备领域，尤其是涉及一种利用粗碳酸氢钠制取优质重质纯碱的工艺。

背景技术

传统的碳酸氢钠生产重质纯碱工艺的工艺为将碳酸氢钠煅烧得到轻质纯碱，通过固相或液相水合生产一水碱结晶，干燥后得到重质纯碱。该工艺已有上百年的工业化经验，仍存在部分需改进的地方：(1)流程长，设备复杂；(2)存在大量的固体物料输送和处理设备，生产环境较恶劣；(3)单台设备能力受限，设备数量多。

美国和博茨瓦纳存在一种利用天然碱制取的粗碳酸氢钠生产重质纯碱的工艺：将粗碳酸氢钠煅烧后得到轻质纯碱，再利用挤压机得到重质纯碱。该工艺存在的问题为：碳酸氢钠结晶分离煅烧得到的轻质纯碱中氯化钠和TOC含量较高，由于缺少重结晶的过程，杂质无法从产品中分离，最终产品中氯化钠和TOC均超过1500ppm，达不到优质重质纯碱的标准。

此外现有的天然碱生产工艺，多针对利用地下采集的卤水通过一水碱或十水碱结晶工艺生产重质纯碱，该工艺要求卤水的组成主要是碳酸钠或者碳酸钠和碳酸氢钠的的混合物，并且氯化钠，硫酸钠，硫酸钾等杂志含量不能太高，典型的卤水组成为：至少10wt％的总碱度，至少2wt％的碳酸氢钠，最高约2wt％的氯化钠，最高约1wt％的硫酸钠。通过汽提浓缩，一水碱或十水碱结晶，干燥等工艺可以将该组成的卤水转化成重质纯碱。

对于主要成分为氯化钠，总碱度较低的高盐碱卤，现有的工艺无法适用，存在的问题主要在于：(1)高盐浓度影响一水碱结晶，得不到纯度较高的重质纯碱；(2)卤水总碱度低，吨碱的卤水消耗量高，生产成本无法接受。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种利用粗碳酸氢钠制取优质重质纯碱的工艺，通过调浆汽提，一水碳酸钠结晶，一水碳酸钠分离干燥等步骤得到低杂质的优质重质纯碱，可有效降低生产成本，提高产品质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用粗碳酸氢钠制取优质重质纯碱的工艺，包括如下步骤：

1)调浆汽提：将粗碳酸氢钠和水混合，得到碳酸氢钠溶液或浆料，将碳酸氢钠溶液或浆料在汽提塔中利用蒸汽汽提，碳酸氢钠分解成碳酸钠，二氧化碳和水，进而得到汽提完成液。

2)一水碳酸钠结晶：通过蒸发浓缩，使调浆汽提得到的汽提完成液浓缩，得到一水碳酸钠晶体。

3)一水碳酸钠分离干燥：将一水碳酸钠晶体分离后干燥，得到优质重质纯碱。

进一步的，所述粗碳酸氢钠来源于高盐碱卤，且高盐碱卤制得粗碳酸氢钠的步骤如下：

A.高盐碱卤蒸发浓缩：将高盐碱卤蒸发至氯化钠结晶点，得到浓缩产物。在步骤A高盐碱卤蒸发浓缩过程中，采用自然蒸发晒盐池或多效蒸发。

B.氯化钠结晶分离：将步骤A得到的浓缩产物进一步蒸发，析出氯化钠，并分离得到氯化钠产品和碱卤。

C.母液碳化结晶：步骤B得到的碱卤经过滤和预热后和二氧化碳反应，使碳酸钠转化成碳酸氢钠，并通过降温得到碳酸氢钠结晶。优选地，碱卤在进入碳化器前采用过滤方式除去夹带的颗粒物，过滤器可选用砂滤器或自动反冲洗过滤器。过滤后的碱卤需要预热后进入碳化反应器或碳化塔碳化，优选地，预热温度为40～50℃。

D.碳酸氢钠分离：采用分离设备分离步骤C的产物，得到碳酸氢钠滤饼，即粗碳酸氢钠。优选地，分离设备为离心机，真空转鼓过滤机或带滤机；优选地，碳酸氢钠滤饼洗水返回碳化反应器回收利用。