专利名称：利用天然碱制取纯碱的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种纯碱的制取方法，特别是涉及一种利用富含碳酸氢钠的天 然碱制取纯碱的工艺方法。
背景技术：
天然碱在自然界广为分布，是生产碱类产品纯碱(Na2C03)、小苏打(NaHCO》、 烧碱(NaOH)等的理想原料。碳酸钠在空气中是一种不稳定的化合物，极易吸收 二氧化碳和空气中的水份，转变为碳酸氢钠或含有碳酸氢钠的复盐，因此，天 然碱矿中主要含有的是碳酸氢钠组份。
以天然碱为原料生产纯碱有很多方法，以中间产品的性质区分，可概括为 二类， 一类为美国专利2962348发明的一水碳酸钠(Na^03 .&0)流程，另 一类为 美国专利3119655发明的倍半碳酸钠(Na2C03 . NaHC03 2H;0)流程。
采用一水碳酸钠流程，必须在加工过程中预先将原料中的碳酸氢钠转化为 碳酸钠。目前常用的方法有固体碱矿石的高温煅烧法、液体碱卤的湿分解和化 学苛化法。固体碱矿石的高温煅烧法是将固体碱矿石送入高温煅烧炉，加热使 碳酸氢钠分解；液体碱卤湿分解法是将固体矿溶解所得的碱卤送入汽提塔，通 入高温蒸汽汽提出二氧化碳和水份，使NaHC03在液体状态下分解；化学苛化法 即向碱卣中加入适量的烧碱或石灰，使与NaHC03发生中和反应生成Na2C03。
倍半碳酸钠流程的原理是基于Na2C03-NaHC03-H20三元体系溶解度相图。为 了在蒸发结晶过程中得到纯的中间化合物倍半碳酸钠，必须控制碱卤中NaHC03 和Na2C(U且份的比例以及蒸发结晶的温度。
在天然碱制纯碱的生产中，能耗是影响生产成本的主要因素。近几年，随 着高新技术产业的兴起和突飞猛进的发展、世人对环境意识的提高，包括纯碱 工业在内的传统产业面临着更加激烈地竟争。因此，简化工艺、降低成本就成 了包括天然纯碱在内的纯碱行业的普遍要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、能耗低的利用天然碱制取纯碱的工艺 方法。
本发明的利用天然碱制取纯碱的工艺方法是用水将天然碱矿石中的可溶性
盐溶解出来，调节溶解液的Na+浓度为170~180g/L,按照每100Kg溶解液中添 加6 8Kg碳酸氢铵的比例加入碳酸氢铵，反应5 10min，静置结晶，将结晶物 烘干、煅烧后制成纯碱。
为了使天然碱矿石中的可溶性盐能够快速、充分地溶解出来，本发明将天 然碱矿石粉碎至2cm以下，并用70-8(TC的热水溶解天然碱矿石。
其中，溶解液与碳酸氢铵反应的最适宜温度为48~58°C,在此温度下进行 反应，具有最佳的产品回收率。
以石灰窑生产二氧化碳气体通入溶解液的生产过程，方法简单，能耗低，降低 了生产成本，可以生产出纯度80~95%的工业用纯碱。
具体实施例方式
实施例1
将开釆出的天然碱矿石粉碎至粒度2cm以下，置于化碱釜中，加入7S'C的 热水，保温搅拌溶解，使可溶性盐充分溶解出来。将溶解液引入静置釜中，静 置澄清，并调整澄清液中的Na+浓度达到180g/L后，将500Kg澄清液引入碳化 釜中，加入34Kg碳酸氢铵，搅拌反应10min,静置析出碳酸氢钠结晶。将碳酸 氢钠结晶捞出，用少量清水清洗除去杂质离子，离心脱除水分，烘干后于27(TC 煅烧得到纯度为95%的纯碱，每100Kg澄清液可生产12. 5Kg纯碱。
析出结晶后的反应液返回天然碱矿池中，以循环利用。
实施例2
将开釆出的天然碱矿石粉碎至粒度2cm以下，置于化碱釜中，加入8(TC的热水，保温搅拌溶解，使可溶性盐充分溶解出来。将溶解液引入静置釜中，静
置澄清，并调整澄清液中的Na+浓度达到175g/L后，将500Kg澄清液引入碳化 筌中，加入36Kg碳酸氢铵，搅拌反应8min,静置析出碳酸氢钠结晶。将碳酸氢 钠结晶捞出，用少量清水清洗除去杂质离子，离心脱除水分，烘干后于2 (TC煅 烧得到纯度为92%的纯碱，每100Kg澄清液可生产11Kg纯碱。 析出结晶后的反应液返回天然碱矿池中，以循环利用。
权利要求
1、利用天然碱制取纯碱的工艺方法，其特征是用水将天然碱矿石中的可溶性盐溶解出来，调节溶解液的Na+浓度为170～180g/L，按照每100Kg溶解液中添加6～8Kg碳酸氢铵的比例加入碳酸氢铵，反应5～10min，静置结晶，将结晶物烘干、煅烧后制成纯碱。
2、 根据权利要求l所述的利用天然碱制取纯碱的工艺方法，其特征是溶解 液与碳酸氢铵在48 ~ 5rC温度下进行反应。
3、 根据权利要求1所述的利用天然碱制取纯碱的工艺方法，其特征是以70-80°C的热水溶解天然碱矿石。
4、 根据权利要求l所述的利用天然碱制取纯碱的工艺方法，其特征是将天 然碱矿石粉碎至2cm以下。
全文摘要
利用天然碱制取纯碱的工艺方法，是用水将天然碱矿石中的可溶性盐溶解出来，调节溶解液的Na<sup>+</sup>浓度为170～180g/L，按照每100kg溶解液中添加6～8kg碳酸氢铵的比例加入碳酸氢铵，反应5～10min，静置结晶，将结晶物烘干、煅烧后制成纯碱。本发明利用天然碱制取纯碱的工艺方法简单，能耗低，降低了生产成本，可以生产出纯度80～95％的工业用纯碱。
文档编号C01D7/00GK101428833SQ200810080078
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者廉福民, 王国春, 秦仁芳, 珍 赵 申请人:珍 赵