具有优异流动性的碳酸氢钠产品及其制造方法
【专利摘要】本披露提供一种具有优异流动性的微粒碳酸氢钠产品，其特征是小于30度的静止角。小于27.5的静止角是特别良好的。该产品优选地是呈卵形或球形颗粒的形式，因为这些颗粒具有至少0.5的平均轴比。在一些实施例中，该碳酸氢钠产品具有平滑的颗粒表面，其中该颗粒表面的小于75%被尖峰覆盖。这些颗粒可以具有至少75微米但小于300微米的平均直径D50。该微粒碳酸氢钠产品包含包埋在其多晶结构中的无机和有机杂质，例如至少75ppm的TOC；或至少30ppm的Ca；或从1至18ppm的Mg；或多于0.6g/kg的NaCl；和/或从100到少于500ppm的Si。一种用于制造这种产品的方法，及其用于处理气体中的污染物如去除酸性气体的用途。
【专利说明】具有优异流动性的碳酸氢钠产品及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求以下申请的优先权:于2011年6月I日提交的美国临时申请号61/492373、2011年6月16日提交的美国临时申请号61/497901、以及2011年12月I日提交的欧洲申请号11191616.9，出于所有目的这些申请各自的全部内容均通过引用结合在此。
[0003]发明的【技术领域】
[0004]本发明涉及一种具有特定形态和/或优异流动性的碳酸氢钠产品，并且涉及一种用于从由天然碱矿石得到的碳酸钠液体获得它的方法。
[0005]发明背景
[0006]天然碱矿石是包含约90%_95%的倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H20)的一种矿物。
[0007]在靠近绿河(Green River)的怀俄明州(Wyoming)西南部发现了大量的矿物天然碱的矿床。这种矿床包括天然碱和混合的天然碱以及石盐(岩盐或NaCl)的床层，它覆盖约2600km2。主要天然碱床层的大小范围从少于428km2到至少1870km2。据保守的估计，这些主要的天然碱床层包括大约750亿公吨的矿石。这些不同的床层彼此交叠，并且是通过页岩层被分隔开的。该天然碱的品质根据它在岩层中的具体位置而变化。
[0008]对在绿河中开采的天然碱矿石的典型分析如下: [0009]表 A
【权利要求】
1.一种具有优异流动性的微粒碳酸氢钠产品，其特征为小于30度的静止角，该产品是呈包含至少75ppm的总有机碳(TOC)的颗粒的形式。
2.根据以上权利要求所述的产品，其中所述静止角是29度或更小。
3.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述静止角是小于27.5度。
4.根据以上权利要求中任一项所述的产品，所述产品是呈卵形或球形颗粒的形式。
5.根据以上权利要求所述的产品，其中所述颗粒具有至少0.5、优选大于0.7、更优选大于0.8的平均轴比，所述平均轴比是由以下关系定义:
6.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述碳酸氢钠颗粒具有平滑的颗粒表面，其中所述颗粒表面的小于75%、优选该颗粒表面的小于50%被尖峰覆盖。
7.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述颗粒具有小于300微米的平均直径D5tl、优选250微米或 更小的D5tl ;和/或至少75微米的平均直径D5tl、优选至少100微米的D5tl、更优选至少125微米的D5tl。
8.根据权利要求7所述的产品，其中所述平均粒径D5tl是在80与300微米之间。
9.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述颗粒具有在25与100微米之间的D10大小、优选在40与100 μ m之间的D10大小；和/或在175与500 μ m之间的D90大小、优选在250与450 μ m之间的D90。
10.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述碳酸氢钠产品中按重量计小于10%、优选按重量计小于8%、更优选按重量计小于5%的所述颗粒具有小于45微米的大小。
11.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述颗粒包含至少IOOppm的总有机碳(T0C)、优选至少IlOppm T0C、更优选至少120ppm TOC。
12.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中这些颗粒包含至多500ppm的总有机碳(TOC);优选至多400ppm TOC ;更优选至多350ppm TOC。
13.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述颗粒包含从4至Sppm的Mg;和/或从30至200ppm的Ca。
14.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述颗粒包含从IOOppm的Si(作为二氧化硅测量的)到少于500ppm的Si。
15.根据以上权利要求中任一项所述的产品，其中所述颗粒包含多于0.3g/kg的NaCl。
16.根据以上权利要求中任一项所述的产品，所述产品不含有助流剂添加剂。
17.—种用于生产根据以上权利要求中任一项所述的微粒碳酸氢钠产品的方法,包括: ?将从倍半碳酸钠得到的固体粉末溶解于水中以便形成水溶液，所述固体粉末优选具有包括在0.1与IOmm之间的平均粒径；?将所生成的水溶液引入结晶器中，其中生产出包含碳酸钠晶体的第一水悬浮液； ?使所述第一水悬浮液经受分离，以便一方面获得包含碳酸钠的晶体，并且另一方面获得一种母液； ?从所述结晶器取出一部分所述母液作为含有IOOppm TOC至1600ppm的TOC的清洗液；并且 ?在存在添加的碱土金属盐的情况下使至少一部分所述清洗液与含有二氧化碳的气体相接触，以便生产包含碳酸氢钠晶体的第二水悬浮液； ?分离含有所述碳酸氢钠晶体的颗粒；并且 ?干燥所述颗粒以便形成所述碳酸氢钠产品。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述碳酸氢钠产品不经受会影响其制粒的研磨或碾磨操作。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述碳酸氢钠产品不经受会影响其制粒的筛分操作。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述添加的碱土金属盐包含Ca，并且其中添加钙以便达到每千克所生产的碳酸氢钠颗粒从30mg至200mg Ca的量。
21.一种用于处理含有酸性气体污染物一优选HCl和/或S0X—的气体的方法，包括: ?将包含根据权利要求1至16中任一项所述的微粒碳酸氢钠产品的试剂注入所述气体中，· ?使至少一部分的所述污染物与所述试剂进行反应，并且 ?将反应的产物与处理过的气体分离。
【文档编号】B01D53/02GK103717532SQ201280038122
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年6月1日 优先权日:2011年6月1日
【发明者】D·M·汉森, T·威尔森, J·A·莫特, J·D·菲利普 申请人:索尔维化学有限公司