纯碱是做什么的主要原料 纯碱是什么( 四 )


(2)联碱法生产工艺
联碱法,即侯氏制碱法,由我国著名化学家侯德榜发明于1943年,考虑到我国缺盐的行情,在索尔维法基础上,将纯碱和合成氨两大工业联合,同时生产碳酸钠和化肥氯化铵,大大地提高了食盐利用率,被称为侯氏制碱法 。
侯氏制碱法分为以下几个步骤:
第一步,氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢铵,混合液还含有氯化钠、氯化铵、碳酸氢钠等物质;
需要注意的是,联碱法前两步骤与氨碱法相同 。
第三步,部分碳酸氢钠可直接销售,剩余的碳酸氢钠将被加热煅烧生成碳酸钠(即纯碱),二氧化碳回到第一步循环利用 。
侯氏制碱法整个过程中二氧化碳是被循环利用的,而氯化铵则是生产碳酸钠(纯碱)的副产品 。纯碱、氯化铵在生产过程中按照1:1.1的比例生产,氯化铵按照含水分不同可以分为干铵、湿铵,可用做氮肥,与尿素互为替代品 。氨气则由合成氨厂联合生产 。
此种方法的优点,既使食盐的利用率提高到96%以上,又可产出 做氮肥,工业价值较高;另外还可与合成氨厂联合,将合成氨的原料气CO直接转化成,革除了 制 这一工序,同时省去了焦炭和石灰石等资源型原料的投入和采矿、运矿和石灰窑等一系列辅助设备的投入,也避免了氨碱法中大量废渣和废液的排放 。但该方法工艺流程相对复杂,且生产装置投入成本较高,装置检修复杂,产出纯碱品质控制难度较大,同时也受到上游合成氨和副产氯化铵价格的影响 。
2、天然碱法
1984年,拓荒者在美国怀俄明州的甜水河找到了碳酸氢钠,将其用于洗涤剂和制药 。1938年,美国山间燃料供应公司在怀俄明州绿河盆地勘探油气资源时,发现了世界最大的天然碱矿,之后美国纯碱工业以其得天独厚的天然碱资源优势迅速发展起来 。至1976年,美国通过天然碱法产出的纯碱占其国内总产量的70%,到1982年该比例高达94%,之后美国的纯碱几乎全部采用天然碱法生产 。
目前全世界已探明的天然碱矿只分布于美国、中国、土耳其、墨西哥和非洲南部等少数国家和地区,其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国 。我国已发现天然碱矿产地152处,储量近4亿吨,主要分布在河南和内蒙古两地,河南桐柏地区,总储量达1.5亿吨,远景储量3-5亿吨,约占全国天然碱总储量的80% 。内蒙博源集团是国内唯一天然碱生产商 。
天热碱法生产工艺
该方法是通过对天然碱矿物进行一系列过滤、除杂等工序来制取纯碱 。根据碱矿成分的不同,天然碱法生产工艺主要分为蒸发法和碳化法两种 。对于碱、硝、盐共生的泡碱型天然碱湖水或者主要成分为泡碱(Na2CO3?10H2O)的固体矿,一般采用卤水碳化法生产工艺,提取天然卤水进行碳化、干燥和煅烧,生产出纯碱 。对于以晶碱石(Na2CO3?NaHCO3?2H2O)为主要成分的天然碱矿,一般采用蒸发法生产工艺,通过分解或中和的方式使晶碱石中的碳酸氢钠分解,再蒸发提纯制得纯碱 。

推荐阅读