一種芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]芒硝(含Na2SO4)是指含有硫酸鈉的載體(無(wú)水硫酸鈉、十水硫酸鈉、硫酸鈉溶液)。已知的以芒硝為原料生產(chǎn)碳酸氫鈉的工藝主要有路布蘭法和芒硝濕法。其中，路布蘭法存在產(chǎn)生廢渣大(I噸純堿產(chǎn)生約1.5噸CaS)、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量差等問(wèn)題；芒硝濕法聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿和硫酸銨中碳酸化母液冷凍先析出十水芒硝和碳酸氫銨，再蒸發(fā)才能析出硫酸銨，存在電能消耗高，生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。因此，上述工藝在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用都有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，其中的芒硝直接利用，制堿的氨循環(huán)利用，蒸餾廢液廢物綜合利用率高，生產(chǎn)成本低，廢渣排放量少而對(duì)環(huán)境友好。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0005]—種芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，它包括下列步驟:
[0006]A.以芒硝與蒸餾廢液混合液為原料，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3)，在15-50°C下進(jìn)行沉淀反應(yīng)后除去溶液中的鎂、鐵、鈣離子，得到精制液(Na2SO4 3.0_330g/l);
[0007]B.精制液加入二氧化碳碳酸化，在15_50°C下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體和重堿母液；
[0008]C.將重堿母液加入石灰在15_120°C下進(jìn)行蒸餾反應(yīng)后得到氨氣、二氧化碳、硫酸鈣和蒸餾廢液；
[0009]D.將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序；
[0010]E.將蒸餾廢液與步驟A中的芒硝混合進(jìn)行循環(huán)利用。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述芒硝中Na2SO4的重量含量為3-100%。
[0012]進(jìn)一步的，所述重堿母液中(NH4)2SO4的含量為3-300g/l，Na2S04的含量為3.0-300g/lo
[0013]進(jìn)一步的，所述重堿母液中還含有少量NH4HCO3與(NH4)2C03。
[0014]進(jìn)一步的，所述蒸餾廢液中CaSO4的含量為0.5-6.0g/1、Na2S04的含量為3.0-1OOg/
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[0015]另外，本發(fā)明采用的芒硝中可以含有重量比為1.0-99.0%的Na2SO4及重量比為1.0-99.0% 的NaCl。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明具有芒硝直接利用，氨循環(huán)利用，蒸餾廢液廢物綜合利用率高，生產(chǎn)成本低、廢渣排放量少環(huán)境友好等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]根據(jù)圖1所示，取芒硝與蒸餾廢液混合液為原料，吸收氨后溶液加入碳酸鈉，沉淀反應(yīng)后除去溶液中的鎂、鐵、鈣離子;精制后加入二氧化碳碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)后分離獲得碳酸氫鈉固體和重堿母液;將重堿母液加入石灰蒸餾反應(yīng)后得到氨氣、二氧化碳、硫酸鈣和蒸餾廢液;將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將蒸餾廢液循環(huán)與芒硝混合回收利用有效成分。以下僅舉幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，然而其并非用以限制本發(fā)明的實(shí)施范圍
[0019]實(shí)施例1:取用I噸芒硝(Na2SO4 99.0% )與3.3m3 蒸餾廢液(CaSO4 2.0g/1'Na2SO420g/l)混合，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3),沉淀反應(yīng)(反應(yīng)溫度25°C)后除去溶液中的鎂(Mg)、鐵(Fe)、I丐(Ca)離子，得到3.3m3精制液(Na2SO4 320g/l)；精制液加入二氧化碳(CO2)碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)(反應(yīng)溫度25°C)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體0.566噸和3.31113重堿母液((順4)2304 288.6g/l、Na2S04 175g/l、和少量NH4HCO3與(NH4)2CO3);將重堿母液加入石灰(Ca(OH)2)蒸餾反應(yīng)(反應(yīng)溫度1(TC)后得到氨氣、二氧化碳和3.3m3蒸餾廢液(CaSO4 2.0g/1 ,Na2SO4 20g/l),0.948噸硫酸鈣(CaSO4)；將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將3.3m3蒸餾廢液(CaSO4 2.0g/1,Na2SO4 20g/l)至下循環(huán)與I噸芒硝(Na2SO499.0 % )混合回收利用有效成分。
[0020]實(shí)施例2:取用2噸芒硝(Na2SO444.0% )與2.93m3蒸餾廢液(CaSO4 I.5g/l、Na2S〇430g/l)混合，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3),沉淀反應(yīng)(反應(yīng)溫度30°C)后除去溶液中的鎂(Mg)、鐵(Fe)、鈣(Ca)離子，得到2.93m3精制液(Na2SO4 330g/l)；精制液加入二氧化碳(CO2)碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)(反應(yīng)溫度30°C)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體0.556噸和2.93m3重堿母液((NH4)2S04 233.6g/l ^Na2SO4 170g/l、和少量NH4HCO3與(NH4)2CO3)；將重堿母液加入石灰(Ca(OH)2)蒸餾反應(yīng)(反應(yīng)溫度1(TC)后得到氨氣、二氧化碳和2.93m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/1, Na2SO4 30g/l)、0.843噸硫酸鈣(CaSO4);將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將2.93m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/l、Na2S(k 30g/l)至下循環(huán)與2噸芒硝(Na2SO4 44.0% )混合回收利用有效成分。
[0021]實(shí)施例3:取用1.5 噸芒硝(Na2SO4 85.0 % )與6.375m3 蒸餾廢液(CaSOU.5g/l、Na2SO4 100g/l)混合，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3),沉淀反應(yīng)(反應(yīng)溫度20°C)后除去溶液中的鎂(Mg)、鐵(Fe)、鈣(Ca)離子，得到6.375m3精制液(Na2SO4 300g/l);精制液加入二氧化碳(CO2)碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)(反應(yīng)溫度20 0C)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體0.905噸和6.375m3重堿母液((NH4)2S04 223.6g/KNa2S04 180g/l、和少量NH4HCO3與(NH4)2CO3);將重堿母液加入石灰(Ca(OH)2)蒸餾反應(yīng)(反應(yīng)溫度100°C )后得到氨氣、二氧化碳和6.375m3蒸餾廢液(CaSO4 I.5g/l ,Na2SO4 100g/l)、I.221噸硫酸鈣(CaSO4);將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將6.375m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/l ,Na2SO4 100g/l)至下循環(huán)與1.5噸芒硝(他2304 85.0%)混合回收利用有效成分。
[0022]實(shí)施例4:取用I噸芒硝(Na2SO489.0% )與3.3m3蒸餾廢液(CaSO4 2.0g/1'Na2SO420g/l)混合，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3),沉淀反應(yīng)(反應(yīng)溫度35°C)后除去溶液中的鎂(Mg)、鐵(Fe)、I丐(Ca)離子，得到3.3m3精制液(Na2SO4 320g/l)；精制液加入二氧化碳(CO2)碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)(反應(yīng)溫度35°C)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體0.566噸和3.31113重堿母液((順4)2304 288.6g/l、Na2S04 175g/l、和少量NH4HCO3與(NH4)2CO3);將重堿母液加入石灰(Ca(OH)2)蒸餾反應(yīng)(反應(yīng)溫度Il(TC)后得到氨氣、二氧化碳和3.3m3蒸餾廢液(CaSO4 2.0g/1 ,Na2SO4 20g/l),0.948噸硫酸鈣(CaSO4)；將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將3.3m3蒸餾廢液(CaSO4 2.0g/1,Na2SO4 20g/l)至下循環(huán)與I噸芒硝(Na2SO499.0 % )混合回收利用有效成分。
[0023]實(shí)施例5:取用2噸芒硝(Na2SO441.0% )與2.93m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/l、Na2S〇430g/l)混合，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3),沉淀反應(yīng)(反應(yīng)溫度32°C)后除去溶液中的鎂(Mg)、鐵(Fe)、鈣(Ca)離子，得到2.93m3精制液(Na2SO4 330g/l)；精制液加入二氧化碳(CO2)碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)(反應(yīng)溫度32°C)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體0.556噸和2.93m3重堿母液((NH4)2S04 233.6g/l ^Na2SO4 170g/l、和少量NH4HCO3與(NH4)2CO3)；將重堿母液加入石灰(Ca(OH)2)蒸餾反應(yīng)(反應(yīng)溫度90°C)后得到氨氣、二氧化碳和2.93m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/1, Na2SO4 30g/l)、0.843噸硫酸鈣(CaSO4);將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將2.93m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/l、Na2S(k 30g/l)至下循環(huán)與2噸芒硝(Na2SO4 44.0% )混合回收利用有效成分。
[0024]實(shí)施例6:取用1.5 噸芒硝(Na2SO4 81.0 % )與6.375m3 蒸餾廢液(CaSOU.5g/l、Na2SO4 100g/l)混合，吸收氨(NH3)后溶液加入碳酸鈉(Na2CO3)，沉淀反應(yīng)(反應(yīng)溫度18°C)后除去溶液中的鎂(Mg)、鐵(Fe)、鈣(Ca)離子，得到6.375m3精制液(Na2SO4 300g/l);精制液加入二氧化碳(CO2)碳酸化進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)(反應(yīng)溫度18 °C)后分離獲得碳酸氫鈉(NaHCO3)固體0.905噸和6.375m3重堿母液((NH4)2S04 223.6g/KNa2S04 180g/l、和少量NH4HCO3與(NH4)2CO3);將重堿母液加入石灰(Ca(OH)2)蒸餾反應(yīng)(反應(yīng)溫度120°C)后得到氨氣、二氧化碳和6.375m3蒸餾廢液(CaSO4 I.5g/l ,Na2SO4 100g/l)、I.221噸硫酸鈣(CaSO4);將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序;將6.375m3蒸餾廢液(CaSO4 1.5g/l ,Na2SO4 100g/l)至下循環(huán)與1.5噸芒硝(他2304 85.0%)混合回收利用有效成分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，其特征在于:它包括下列步驟: A.以芒硝與蒸餾廢液混合液為原料，吸收氨后溶液加入碳酸鈉，在15-50°C下進(jìn)行沉淀反應(yīng)后除去溶液中的鎂、鐵、鈣離子，得到精制液； B.精制液加入二氧化碳碳酸化，在15-50°C下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)后分離獲得碳酸氫鈉固體和重堿母液； C.將重堿母液加入石灰在15-120°C下進(jìn)行蒸餾反應(yīng)后得到氨氣、二氧化碳、硫酸鈣和所述蒸餾廢液； D.將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序； E.將所述蒸餾廢液與步驟A中的芒硝混合進(jìn)行循環(huán)利用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，其特征在于:所述芒硝中Na2SO4的重量含量為3-100%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，其特征在于:所述重堿母液中(NH4)2SO4的含量為3-300g/l，Na2S04的含量為3.0_300g/l。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，其特征在于:所述蒸餾廢液中CaSO4的含量為 0.5-6.0g/1、Na2S04 的含量為 3.0-100g/l。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，其特征在于:所述芒硝中含有重量比為1.0-99.0 % 的Na2SO4及重量比為 1.0-99.0 % 的NaCl。
【專利摘要】一種芒硝生產(chǎn)碳酸氫鈉工藝，它包括下列步驟：以芒硝與蒸餾廢液混合液為原料，吸收氨后溶液加入碳酸鈉，在15?50℃下進(jìn)行沉淀反應(yīng)后除去溶液中的鎂、鐵、鈣離子，得到精制液；精制液加入二氧化碳碳酸化，在15?50℃下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)后分離獲得碳酸氫鈉固體和重堿母液；將重堿母液加入石灰在15?120℃下進(jìn)行蒸餾反應(yīng)后得到氨氣、二氧化碳、硫酸鈣和蒸餾廢液；將氨氣、二氧化碳分別回收至吸氨和碳酸化工序；將蒸餾廢液與步驟A中的芒硝混合進(jìn)行循環(huán)利用。本發(fā)明具有芒硝直接利用，氨循環(huán)利用，蒸餾廢液廢物綜合利用率高，生產(chǎn)成本低、廢渣排放量少環(huán)境友好等特點(diǎn)。
【IPC分類】C01D7/02, C01F11/46
【公開(kāi)號(hào)】CN105712382
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610230468
【發(fā)明人】彭賽軍, 劉文信, 茆曉寶, 朱曉峰, 侯濤, 李燕
【申請(qǐng)人】中國(guó)中輕國(guó)際工程有限公司