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)濟的方法，它主要是利用太陽能蒸發(fā)水分和進行自冷凍。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)任務的大小，可以使用一個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)或動態(tài)下進行。靜態(tài)下加工是利用有冬季結晶出芒硝，例如山西運城鹽湖。???2.工廠法???工廠法是冷凍含Na2SO4的鹽水制取芒硝結晶的方法，是用真空結晶或用制冷劑進行熱交換的冷卻結晶。???結晶方式可根據(jù)技術經(jīng)濟效果和母液的用途來選擇。采用真空冷卻結晶可使被冷卻體系的溫度達到0～5℃，當母液不作為廢液排出時采用此法。采用制冷劑進行熱交換的冷卻結晶法，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得到的浸取液制取芒硝時使用。(二)工業(yè)無水硫酸

3、鈉的制取???中國芒硝資源豐富，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)點是：設備簡單，工藝簡單，投資小，收效快；缺點是：能耗高

4、，產(chǎn)量小，產(chǎn)品質(zhì)量差，環(huán)境污染嚴重。???火塔法是使芒硝溶液和煙道氣在鋼板制的塔中進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機抽走，含無水硫酸鈉結晶的懸浮液從塔底引出，經(jīng)離心機甩干即制得含Na2SO485%的產(chǎn)品。該法的優(yōu)點是操作簡便，耗煤低。缺點是設備腐蝕嚴重，環(huán)境污染嚴重，勞動強度大，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)勢是節(jié)能，從而節(jié)約了投資。這種工藝廣泛地應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)逆流出料應用到硫酸鈉的生

6、產(chǎn)上，大大地促進了四川鈣芒硝工業(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，采用逆流進料，倒料泵倒料。由于生產(chǎn)工藝嚴謹，真空裝置采用二級蒸噴，一級水噴，真空可達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公司已引進了這種工藝。???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)腐蝕嚴重，一次性投資大，同時機械制冷能耗高，導致生產(chǎn)成本高。后者工藝簡單，投資小，能耗低，但產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，有待進一

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