专利名称：天然碱制烧碱新工艺的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种利用天然碱和石灰直接苛化制烧碱的工艺。它适用于(各种不同质量的)天然碱和石灰为原料的苛化过程。
现有的苛化法制烧碱是用含NaCL很低的优质纯碱或重碱和石灰为原料的苛化过程。
优质纯碱和重碱是制成品，价格高，再用作原料投入制烧碱是不经济的。
天然碱是自然资源，它不含资本、能源和劳动投入，价格低廉，用天然碱直接苛化制烧碱是节省投资和能源的有效途径，也正是本发明的目的。
固态天然碱存在型式主要有以下几种(1)晶碱石Na2CO3.NaHCO3.2H2O，(2)10水结晶物Na2CO3.10H2O，(3)单水结晶物Na2CO3.H2O，10水结晶物风化失水后变成单水结晶物。上述结晶物折成Na2CO3量表示天然碱的有效含量，含量往往不定。此外还有Na2SO4、NaCL等盐类以及泥砂。
以上结晶物在95℃溶于水后与石灰苛化生成NaOH和CaCO3，反应如下
生产中，返固液的量足以促使全部NaHCO3按照下式变化
因此，天然碱中的NaHCO3存在使石灰消耗量增加。
本发明的详细技术內容是将一定量某含量的天然碱投入苛化器中的水(生产过程中为洗水)中，搅拌加热至95℃上。要求Na2CO3和NaHCO3在溶液中达到79～82滴度，然后加入过量的(过量5％)石灰(经消化)，在98～100℃下反应2小时，转化率可这83％，苛化成液含12～13％NaOH。停止搅拌和加热，苛化泥经30分钟沉降，将清碱液从苛化泥面以上的管口放出，送去蒸发。
苛化泥逐步由管道送至真空过滤器滤出稀碱液，滤出的稀碱液于下一次苛化完成后送入苛化器与苛化成液混合，至温度升到98℃停止搅拌和加热，使苛化泥沉降，将清碱液自苛化泥面以上的管口放出，送去蒸发。
滤出稀碱液之后的苛化泥渣用二次蒸汽凝水进行滤洗，回收泥渣中的Na2CO3和NaOH，所得洗水送至苛化器用来溶解天然碱。经充分滤洗后的废泥渣可制灰渣砖或用于改良酸性土壤，加以利用。含12～13％NaOH的清碱液中含有未转化的Na2CO3和不参加苛化反应的Na2SO4、NaCL等盐类。溶液蒸发到含49～51％NaOH时，由蒸发器放入时效槽进行时效析盐，使Na2CO3、Na2SO4、NaCL等盐类结晶析出与碱液分离。所得成品碱液含49～51％NaOH，含Na2CO3小于1.5％，含NaCL小于1％含Na2SO4小于0.5％。
时效槽分离出来的结晶盐放入一次分盐槽，用一定量的水或洗水使其中的Na2CO3充分溶解，而大部分仍以结晶态存在的Na2SO4、NaCL等盐类被分离出去，小部分进入溶液的Na2SO4、NaCL随Na2CO3溶液一同送往苛化器进入下一个生产循环，天然碱中所含的Na2SO4、NaCL等盐类在这步被不断地移出生产循环，使天然碱直接苛化制烧碱的过程能够连续进行。
已设计出的生产装置日产50％液烧碱27.9吨。
下面的实施例进一步说明本发明的工艺过程。
实施例称取1.26KgNa2CO3、0.18KgNa2SO4、0.17KgNaCL、0.05Kg细砂，将其混合，该混合物即相当于2Kg有效成分为63％的天然碱。将上述混合物放入一只10立升的小铁桶中，加入5.5Kg开水，搅拌使溶解。另又称取0.68Kg生石灰，喷水使之消化后加入铁桶的溶液中，搅拌。置铁桶于300W电炉上加热，同时不停地缓慢搅拌，使苛化反应在98～100℃下进行2小时，停止加热和搅拌。由于溶液温度高，粘度小，苛化泥能迅速沉降，30分钟后，将上部清碱液缓慢倾入另一只5立升的小铁桶(不要带出苛化泥)，用中和法分析测定可得该清碱液含NaOH12～13％，将清碱液置于电炉上蒸发至50波美度。由于一定量Na2SO4的存在，溶液中的盐类形成复盐结晶迅速沉降(实际上溶液蒸至20％以上即开始出现结晶)，所得50％NaOH的浓碱中含Na2CO3小于1.5％，含NaCL小于1％，含Na2SO4小于0.5％。
滤出碱液后，将结晶物称重，并取样测定其中Na2CO3含量，根据Na2CO3含量加水(生产中加洗水)，在50～60℃配成Na2CO3含量为28～30％的溶液，结晶物中的Na2SO4和NaCL有少量溶入液体，多数仍以结晶态存在于溶液中。滤出的溶液返回苛化(生产中用离心机分离)。分离出的Na2SO4、NaCL等盐类在这步工艺环节被不断移出生产循环，使天然碱直接苛化制烧碱的过程能够连续进行。
权利要求
一种利用天然碱和石灰(经消化)直接苛化制烧碱的工艺，其特征在于以下步骤1、直接用天然碱在95℃以上溶解制备含Na2CO3和NaHCO379～82滴度的碱性溶液。
2.生石灰经消化后用于苛化反应，由于消石灰颗粒大(约为6微米，而石灰乳的颗粒只有1微米)，使苛化泥易于滤洗，达到回收泥渣中的Na2CO3和NaOH的目的。
3.使蒸发前的稀碱液中的Na2SO4量不低于未转化的Na2CO3量的80％，以确保蒸浓碱液中的Na2CO3、Na2SO4和NaCl能迅速形成大较结晶沉降而与碱液分离。
4.根据时效析出盐中的Na2CO3量，用洗水制成含Na2COa 28～30％的溶液，溶液温度不低于50℃，多数Na2SO4和NaCl仍以结晶态存在于溶液中，然后离心分离，回收Na2CO3和NaOH，使Na2SO4和NaCl不断地从这步工艺环节移出体系，实现天然碱直接苛化制烧碱的过程。
全文摘要
一种利用天然碱直接苛化制烧碱的工艺，该工艺以天然碱和石灰为原料，不进行苛化前的原料预处理，直接进行苛化反应及过滤、滤洗、蒸发、时效和分盐回收Na
文档编号C01D1/00GK1148028SQ95115679
公开日1997年4月23日 申请日期1995年10月18日 优先权日1995年10月18日
发明者孙世宁 申请人:孙世宁