专利名称：一种氢氧化钠再生循环方法
技术领域：
本发明涉及一种工业实践中氢氧化钠再生循环方法。
背景技术：
氢氧化钠是常用的化学试剂之一，它广泛用于化工及冶金行业，且通常是和硫酸 结伴使用，即在工艺过程先后加入硫酸和氢氧化钠以满足工艺过程的需要，不管是什么情 况，硫酸与氢氧化钠作用的产物都是硫酸钠盐。硫酸钠盐再生成氢氧化钠常用的方法是氢 氧化钡置换或双极膜电解。硫酸钠盐氢氧化钡置换再生获得氢氧化钠理论上可行，但经济 上不合算，且氢氧化钡是危险有毒物品。目前双极膜的制备技术还不过关，不仅硫酸钠盐再 生得到的氢氧化钠成本高，而且回收得到的氢氧化钠的质量也不好。硫酸钠盐虽然是一种 常用的化工原料，但其售价低、回收成本高，且硫酸钠盐在水溶液中的溶解度随温度变化很 大，容易结晶析出堵塞管道，对于中小型企业，含硫酸钠盐的工业废水通常是直接排放，导 致环境污染。可见，成本是企业非常关注的因素，如何做到既有利于环保，又节约资源，降低 成本的方法，是现有的技术人员急需解决，且困扰企业的一个重要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业上可行的成本低且环保的氢氧化钠再生循环方 法，该方法不但有利于化工、冶金企业的推广应用，还可避免由于氢氧化钠使用后排放硫酸 钠盐废水，保护环境。本发明的技术方案包括以下步骤(1)先在硫酸钠溶液或硫酸氢钠溶液或硫酸钠和硫酸氢钠的混合溶液中按形成碳 酸氢钠化学反应计量数1. 0-3. 0倍加入粒径小于380 μ m的碳酸钙粉末，并通入二氧化碳或 加入硫酸调节溶液的PH值3. 0-9. 0，搅拌反应后，过滤得到石膏和碳酸氢钠溶液；(2)然后再按溶液中碳酸氢钠苛化化学反应计量数1. 0-3. 5倍加入氧化钙或氢 氧化钙，进行苛化反应，过滤得到碳酸钙和再生氢氧化钠溶液，碳酸钙返回(1)步中继续使 用。再生得到的氢氧化钠溶液直接返回所需的工艺循环使用，或浓缩后以氢氧化钠浓 溶液或氢氧化钠固体的形式返回所需的工艺循环使用。所述(1)步中，搅拌反应是在0_60°C搅拌0. 5-4. 5小时，所述⑵步中苛化反应的条件为0-110°C搅拌1-3小时。本发明工艺过程的反应式为
2Na0H+H2S04 = Na2S04+2H20Na0H+H2S04 = NaHS04+H20Na2S04+H2S04+2CaC03+4H20 = 2CaS04 · 2H20 丨 +2NaHC03Na2S04+C02+CaC03+4H20 = CaSO4 · 2H20 I +2NaHC03NaHS04+CaC03+2H20 = CaSO4 · 2H20 I +NaHCO3
3
2NaHC03+2Ca (OH) 2 = 2CaC03 丨 +2Na0H+2H202NaHC03+2Ca0 = 2CaC03 丨 +2Na0H本发明的优势就在于，发明人巧妙的以碳酸氢钠为桥梁，使氢氧化钠与硫酸作用 后形成的硫酸钠盐，在石灰石和石灰的作用下获得再生，而这样设计的好处不但在于可有 效的实现氢氧化钠在工艺过程的循环使用，工艺简单，操作方便，经济环保，工业上应用也 不存在障碍，更重要的是所使用的石灰石和石灰原料易得，成本低廉，且整个工艺，流程短， 原料石灰使用后得到的石灰石还可进一步使用，可达到最大限度的降低成本的目的，石灰 石使用后得到的石膏可作为产品出售，工艺过程无废水废渣产生，对环境友好。本发明的工艺不再是简单的实验室方法，而是可以应用到工业中的具体的工艺流 程。本发明这样的流程设计，从企业和环保角度而言，可以达到既节约成本，降低资源的消 耗，又保护环境的双重目的，因而本发明的流程对企业而言是至关重要，也是符合工艺的发 展趋势的。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对 本发明的进一步限定。实施例1负钒阴离子交换树脂氢氧化钠溶液解吸得到钒酸钠溶液，钒酸钠溶液加硫酸调PH 值至 1.5沉淀析出红钒，过滤得到红钒滤饼和含硫酸钠和硫酸氢钠的混合溶液。先在沉 钒后液中按形成碳酸氢钠化学反应计量数的1. 2倍加入碳酸钙，35°C搅拌转型2小时，过滤 得到石膏和碳酸氢钠溶液，然后再按碳酸氢钠苛化化学反应计量数的1. 5倍加入氢氧化钙 到溶液中，97°C搅拌苛化2小时，过滤得到碳酸钙和再生氢氧化钠溶液。碳酸钙返回沉钒后 液转型继续使用，氢氧化钠溶液返回负钒阴离子交换树脂解吸循环使用。实施例2铜阳极泥处理产生的含碲物料搅拌加入氢氧化钠浸出，过滤得到亚碲酸钠溶液。 亚碲酸钠溶液加硫酸中和沉淀析出TeO2，过滤得到TeO2滤饼和硫酸钠溶液。先在硫酸钠溶 液中按形成碳酸氢钠化学反应计量数的1. 2倍搅拌加入碳酸钙，并同时二氧化碳调节溶液 pH值 6. 0，50°C搅拌1. 5小时，使溶液中的硫酸钠转型变为碳酸氢钠，过滤得到石膏和碳 酸氢钠溶液，然后再按碳酸氢钠苛化化学反应计量数的1. 7倍在溶液中搅拌加入氧化钙， 70°C苛化3. 5小时，过滤得到碳酸钙和再生的氢氧化钠溶液。碳酸钙返回硫酸钠转型继续 使用，氢氧化钠溶液浓缩后返回含碲物料浸出循环使用。实施例3碱法氧化铝生产工艺中得到的硫酸钠晶体加水溶解，按形成碳酸氢钠化学反应计 量数的1.8倍加入碳酸韩，并同时加入硫酸调节pH值，60°C搅拌1小时，使硫酸钠转型变 成碳酸氢钠，过滤得到石膏和碳酸氢钠溶液，然后再按碳酸氢钠苛化化学反应计量数的1. 6 倍搅拌加入氧化钙，105°C苛化1小时，过滤得到碳酸钙和再生的氢氧化钠溶液。碳酸钙返 回硫酸钠转型继续使用，氢氧化钠溶液浓缩后返回铝土矿碱浸工序循环使用。
权利要求
一种氢氧化钠再生循环方法，其特征在于，包括以下步骤(1)先在硫酸钠溶液、硫酸氢钠溶液、或者是硫酸钠和硫酸氢钠混合溶液中，按形成碳酸氢钠化学反应计量数1.0 3.0倍加入粒径小于380μm的碳酸钙粉末，并通入二氧化碳或加硫酸调节溶液的pH值3.0 9.0，使硫酸钠盐转型变为碳酸氢钠，过滤得到石膏和碳酸氢钠溶液；(2)然后再按碳酸氢钠苛化化学反应计量数1.0 3.5倍加入氧化钙或氢氧化钙到碳酸氢钠溶液中，进行苛化反应，过滤得到碳酸钙和再生氢氧化钠溶液，碳酸钙返回(1)步中继续使用，再生得到的氢氧化钠溶液直接返回所需的工艺循环使用，或浓缩后以氢氧化钠浓溶液或氢氧化钠固体的形式返回所需的工艺循环使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的(1)步的搅拌反应是在0-60°C搅 拌0. 5-4. 5小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的(2)步苛化反应条件为，0-110°C搅 拌1-3小时。
全文摘要
本发明系一种氢氧化钠再生循环方法，主要用于冶金及化工工艺过程氢氧化钠使用后的再生循环使用，工艺过程为先将碳酸钙加入硫酸钠盐溶液，并通入二氧化碳或加入硫酸调节溶液的pH值，使硫酸钠盐转变为碳酸氢钠，过滤得到石膏和碳酸氢钠溶液，然后再在碳酸氢钠溶液中加入石灰苛化，过滤得到再生氢氧化钠溶液和碳酸钙，碳酸钙返回硫酸钠盐转型工序继续使用，具有工艺简单，操作方便，经济环保等优点。
文档编号C01D1/04GK101898770SQ20101019090
公开日2010年12月1日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者王学文, 王明玉 申请人:中南大学