工業(yè)硫酸鈉的生產(chǎn)方法

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1、(一)芒硝類礦產(chǎn)資源的加工???工業(yè)無水硫酸鈉的制取，大多數(shù)都是采用兩步法工藝流程。第一步析出芒硝或含有硫酸鈉的復(fù)鹽，第二步將精選后的芒硝加工成成品。???由含Na2SO4的天然鹽(鹵)水或人工鹽(鹵)水制取芒硝的方法有灘田法和工廠法(冷凍法)。???1.灘田法???此法是加工天然鹽(鹵)水和人工鹽(鹵)水最經(jīng)濟(jì)的方法，它主要是利用太陽(yáng)能蒸發(fā)水分和進(jìn)行自冷凍。此法適用于氣候干燥、有沉積芒硝類礦層、干鹽湖或存在地下鹽水、晶間鹵水地區(qū)。???根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的大小，可以使用一個(gè)曬鹽池或一套灘田系統(tǒng)。鹽水池的數(shù)目按照加工工藝而定，鹽池的大小則取決于生

2、產(chǎn)季節(jié)、加工溶液的總量、氣候條件和溶解鹽的性質(zhì)和濃度。鹽水的加工可以在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)下進(jìn)行。靜態(tài)下加工是利用有冬季結(jié)晶出芒硝，例如山西運(yùn)城鹽湖。???2.工廠法???工廠法是冷凍含Na2SO4的鹽水制取芒硝結(jié)晶的方法，是用真空結(jié)晶或用制冷劑進(jìn)行熱交換的冷卻結(jié)晶。???結(jié)晶方式可根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果和母液的用途來選擇。采用真空冷卻結(jié)晶可使被冷卻體系的溫度達(dá)到0～5℃，當(dāng)母液不作為廢液排出時(shí)采用此法。采用制冷劑進(jìn)行熱交換的冷卻結(jié)晶法，是從天然鹽水和人工制備的海水型鹽水，或從平均氣溫偏高地區(qū)的地下浸取芒硝礦時(shí)得到的浸取液制取芒硝時(shí)使用。(二)工業(yè)無水硫酸

3、鈉的制取???中國(guó)芒硝資源豐富，種類較多，生產(chǎn)工業(yè)無水硫酸鈉的工藝也不同，目前國(guó)內(nèi)主要的生產(chǎn)方法有：???1.以天然芒硝礦為原料的全溶蒸發(fā)脫水法???以天然硝礦為原料生產(chǎn)工業(yè)無水硫酸鈉，采用的生產(chǎn)方法為全溶蒸發(fā)脫水法。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中，將天然硝礦全部溶解生產(chǎn)30°～31°Be的飽和溶液，經(jīng)澄清后，除去固體雜質(zhì)，再經(jīng)蒸發(fā)，離心脫水，干燥后即可制得成品。該生產(chǎn)工藝的蒸發(fā)脫水主要有平鍋法和火塔法。平鍋法現(xiàn)在江蘇省洪澤縣西順河礦區(qū)和四川眉山、丹棱、雅安、新津一帶約300余家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)采用。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)單，投資小，收效快；缺點(diǎn)是：能耗高

4、，產(chǎn)量小，產(chǎn)品質(zhì)量差，環(huán)境污染嚴(yán)重。???火塔法是使芒硝溶液和煙道氣在鋼板制的塔中進(jìn)行直接逆流換熱的一種方法。蒸發(fā)的蒸汽和煙氣從塔頂由引風(fēng)機(jī)抽走，含無水硫酸鈉結(jié)晶的懸浮液從塔底引出，經(jīng)離心機(jī)甩干即制得含Na2SO485%的產(chǎn)品。該法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，耗煤低。缺點(diǎn)是設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，環(huán)境污染嚴(yán)重，勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品質(zhì)量差等。???2.以鹽湖鹵水為原料制取工業(yè)無水硫酸鈉???以鹽湖鹵水為原料，經(jīng)灘曬、自然冷凍制得粗芒硝。因自然冷凍芒硝中帶入部分泥沙等固體雜質(zhì)，故鹽池芒硝(水硝)也采用全溶蒸發(fā)脫水制取無水硫酸鈉。其生產(chǎn)過程與以礦硝為原料的生產(chǎn)方法一致。

5、???1982年，山西運(yùn)城鹽化局首創(chuàng)四效真空蒸發(fā)末效二次蒸汽余熱化硝生產(chǎn)方法，這種新工藝至今還在該局發(fā)揮著重要作用，由于生產(chǎn)技術(shù)管理的不斷完善，生產(chǎn)工藝日臻成熟。四效蒸發(fā)工藝明顯的優(yōu)勢(shì)是節(jié)能，從而節(jié)約了投資。這種工藝廣泛地應(yīng)用于以十水芒硝為原料的無水硫酸鈉的生產(chǎn)廠家。???3.以鈣芒硝為原料制取工業(yè)無水硫酸鈉???將鈣芒硝礦石破碎、加水球磨、浸取得芒硝液(或硐室水溶法得到的硝液)，再精制、蒸發(fā)脫水、干燥可制得成品。此法雖加工程序多，能耗高，生產(chǎn)成本高，但產(chǎn)品質(zhì)量高且穩(wěn)定。???1989年以后，四川成功地把五效真空蒸發(fā)逆流出料應(yīng)用到硫酸鈉的生

6、產(chǎn)上，大大地促進(jìn)了四川鈣芒硝工業(yè)的發(fā)展。采用硐室水溶法得到的硝水濃度低，所以蒸發(fā)器的換熱面積大，為了充分利用熱量，采用逆流進(jìn)料，倒料泵倒料。由于生產(chǎn)工藝嚴(yán)謹(jǐn)，真空裝置采用二級(jí)蒸噴，一級(jí)水噴，真空可達(dá)0.09MPa以上，采用加堿(純堿和燒堿)除鈣、鎂，在斜板沉降器中除不溶物，再經(jīng)砂濾器過濾，得到精制硝水，尾氣粉塵采用濕回收；四、五效進(jìn)料，一、二效出料，冷凝水經(jīng)過閃蒸后，二次蒸汽和回水均得到合理的應(yīng)用。這種生產(chǎn)工藝煤耗較低，在26kg/t左右，成本為230～300元/t。江蘇洪澤縣化工集團(tuán)公司已引進(jìn)了這種工藝。???4.以硫酸鈉型井礦鹽鹵水為原

7、料制取工業(yè)無水硫酸鈉???湖南、湖北、江西、云南等省的硫酸鈉型鹽礦資源豐富，其主要成分為NaCl、Na2SO4。硫酸鈉含量各礦區(qū)不同，一般為15～35g/L，采礦方法為注水壓裂水溶法。???為了保證制鹽生產(chǎn)的順利進(jìn)行，提高精鹽質(zhì)量，綜合利用資源，各生產(chǎn)廠均建立了提硝車間。目前的提硝工藝路線有兩條，一是冷法提硝鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝；二是熱法提硝鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝。其工藝流程如圖4.6.7和圖4.6.8。前者工藝可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但冷凍系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重，一次性投資大，同時(shí)機(jī)械制冷能耗高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。后者工藝簡(jiǎn)單，投資小，能耗低，但產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，有待進(jìn)一

8、步完善。???5.以海鹽苦鹵為原料制取工業(yè)無水硫酸鈉???目前國(guó)內(nèi)海鹽區(qū)為了充分利用海水資源將產(chǎn)鹽母液——苦鹵、新鹵或苦鹵生產(chǎn)氯化鉀后的混合鹽，用兌鹵法、新鹵法以及混合鹽冷凍制芒