淺談生產制造低鹽重質純堿的方法

李山嶺 吳巴特爾 李守剛

摘? ?要：純堿產品是一種非常重要的工業原料，被廣泛地運用在各個行業和領域中。目前，國內生產加工低鹽重質純堿的工藝已基本成熟，而且具有各自的特點。本文首先分概述了低鹽重質純堿的相關性能和用途，然后總結了當前國內生產制造低鹽重質純堿的相關方法，以期能夠為純堿生產企業提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：低鹽重質? 純堿? 生產制造? 方法

中圖分類號：TQ114.16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0075-02

如今，生產制造重質純堿的相關工藝技術越來越成熟，但生產加工低鹽重質純堿的工藝依舊處在探索階段。為了更 好地分析和把握低鹽重質純堿的生產制造，應該深入地研究和分析低鹽重質純堿的相關理論以及工藝流程，并以此來促進低鹽重質純堿生產方法的不斷創新與應用。

1? 低鹽重質純堿概述

低鹽重質純堿是非常關鍵的一種化工原料。發達國家對這種產品的需求量達到了純堿產品總需求量的八成。它的結晶顆粒比較大，只含有較低數量的氯化物等，主要用來生產和制造高檔鏡片、玻璃、顯像管玻殼。如今純堿工業將產品的重質化、低鹽化，當作主要的發展方向，研發前景非常可觀。它的主要性能主要體現在以下三個方面：第一，低鹽重質純堿可以預防玻璃窯爐中耐火材料的腐蝕作用，延伸其使用壽命;第二，低鹽重質純堿可以提升換熱器的工作效率，削減燃料消耗，使得廢氣污染在一定范圍內降低;第三，低鹽重質純堿可以增強玻璃窯爐內物料的自由流動以及熔化，提高玻璃制品的透明度以及強度。

隨著國內外對高檔玻璃需求量的增加，低鹽重質純堿的市場需求量也日益擴大，主要市場空間聚焦于發展中國家，今后年均增速會超過8%。俄羅斯、印度、中國等多個國家，生產低鹽重質純堿的產量增速較高。它們的產品在歐洲、亞洲會出現日益激烈的競爭，高性價比的低鹽重質純堿產品具有更大優勢。國內生產低鹽重質純堿的企業逐步從中部地區轉移向西部地區布局，區域市場需求的變化會愈加顯著。該項目產品無需昂貴的原料成本、耗能成本比較少、產品質量好，在今后的市場競爭中擁有顯著優勢。

2? 當前國內低鹽重質純堿生產的主要方法

2.1 利用液相水合法制造低鹽重質純堿

昆侖堿業股份有限公司為了更好地滿足國內外光學儀器、浮法玻璃顯象管等制造商以及冶金工業企業的需求，生產制造更高質量的純堿產品，從天津堿廠引進了液相水合法重灰工藝以及制堿專用的相關結晶器。該公司采取這項技術設備后，生產出的低鹽重質純堿產品指標值中，篩余物、粒度、重灰鹽分都符合國家標準，重灰鹽份小于等于0.3%，粒度大于等于75%，篩余物小于等于2.0%。該公司從天津堿廠引進了相應的專利技術，密切聯系高原地區的具體生產制造狀況，優化和改進了相應的生產技術和設備裝置，通過大量的實踐活動，制造出了高質量的低鹽重質純堿產品。從該企業當前的生產情況來看，這個技術創新項目業已有效地解決了低鹽重質純堿產品質量波動的現象，生產裝置穩定運行，節能降耗的相關目標得以實現，而且還在不斷優化之中。生產出的通過檢測生產出的低鹽重質純堿產品，結果都達到了下列標準：首先是堆積密度達到了1.0g/mL，高于國家標準要求的堆積密度0.85g/mL。其次是產品中鹽分（氯化鈉）的含量低于0.3%，符合國家標準的相關要求。從這項技術來看，它生產出了品質優良的低鹽重質純堿產品，為產品營銷提供了非常可觀的市場前景，能夠為企業創造豐厚的利潤和效益。同時，這種方法也是高原地區制造低鹽分重質純堿的一種理想技術，學術研究價值較大，經濟效益頗為長遠。

2.2 多技術組合生產制造低鹽重質純堿

由天津渤天化工有限公司結合企業的生產具體情況，提出了生產低鹽重質純堿的一種新型工藝。該工藝的原理主要是：首先借助鹵水吸氨碳化，獲得重堿，分離重堿之后得到相應的母液，以羥基氯化鎂或氧化鎂蒸氨，然后蒸發濃縮氯化鎂溶液后，獲得了固體化合物NaCl。氯化鎂在分離鹽后進行分解，獲得了氧化鎂、氯化氫或羥基氯化鎂，可以循環使用后者。對分離獲得的重堿實施必要的濕分解，蒸出的氨以及CO2循環到后續的碳化步驟，濕分解后獲得的漿液，以液體燒堿對濕分解后留存的碳酸氫鈉進行調整，獲得了碳酸鈉晶漿，然后進行蒸發，獲得了Na2CO3·H2O結晶，再進行干燥并結晶，從而獲得了低鹽重質純堿。

從工藝流程的角度來看，該企業生產低鹽重質純堿主要包括了6大步驟：

第一步，鹽水精制。它能夠除掉鹵水精制中的雜質，雷同于現氨堿法。

第二步，鹵水吸氨碳化。其操作流程類似于氨堿法或聯堿法;

第三步，重堿分離。通過使用低鹽堿離心機分離技術，以削減含水量以及鹽分;

第四步，重堿濕分解。在重堿分解率達到75%的情況下，快速操作，無需較高能耗，整體來看不存在技術難點。濕法采取低壓蒸汽，較重堿煅燒采取干法分解，通過能耗較低的燃料或高壓蒸汽。濕分解調重堿的情況，從分離Na2CO3·H2O后獲得的母液，或小蘇打分離后獲得的母液返回。

第五步，調和濕分解液。可以借助隔膜液堿，對濕分解留下的碳酸氫鈉進行調整，成為碳酸鈉。這事實上是采取燒堿碳化法來生產純堿。燒堿碳化法不但可以將二氧化碳當作碳化劑，而且可以運用碳酸氫鈉。重堿在配置了攪拌的混合結晶器中，和氫氧化鈉液體發生了反應。以下是它的化學反應：NaHCO3+Na0H=Na2CO3+H2O。假如結晶器內Na0H小于1%，NaHCO3低于2%，在35℃以下對母液進行分類，能夠獲得質量較高的一水堿，一水堿洗滌、脫水、然后通過煅燒后，可以得到低鹽重質純堿，它的NaCl含量達到了0.1%。利用二氧化碳，對分離一水堿后的母液進行碳化，可以從中析出NaHCO3，可以用來生產小蘇打產品，或是再次送入混合結晶器中，將其作為燒堿碳化劑，予以使用，分離NaHCO3后獲得的母液，可以利用二氧化碳對其進行碳化，一些返到來制作重堿濕分解液。

第六步，一水法。采取一水法，通過必要的干燥、蒸發、結晶工藝，生產出高質量的低鹽重質純堿產品。

2.3 利用固相水合法生產低鹽重質純堿

目前國內大部分純堿生產企業主要采取固相水合法，來制造低鹽重質純堿。該方法有兩種工藝路線可以選擇：第一種技術路線主要是削減純堿鹽份，以低鹽純堿制造低鹽重質純堿;第二種技術路線主要是削減一水堿中的鹽份，以獲得低鹽重質純堿。這兩種工藝路線的共同之處在于在生產加工的過程中都使用了離心機。雖然這兩種方法均采取離心機來削減鹽份，然而在實際運行中的具體要求和終極結果不完全相同：第一種技術路線中的重堿濾液沒有結疤現象，但是在第二種技術路線中，當一水堿中的水份接近飽和，或處于飽和狀態，在分離中可能會結疤，在一定程度上影響管理和生產。但是，采用第一種技術路線往往需要更多的能耗。由此可見，這兩種方法各有利弊，國內生產企業往往會結合產量以及目標質量等實際情況，來進行技術路線的選擇。

2.4 天然堿生產低鹽重質純堿

目前全世界發現天然堿礦的僅有美國、中國、土耳其、肯尼亞等少數幾個國家，其中以美國的綠河天然堿礦最有名。我國天然堿資源比較豐富，在亞洲產區占有重要位置，而且分布相對集中，主要位于河南桐柏、西藏及內蒙古鹽堿帶。天然堿加工技術，主要指天然堿液制備技術，純堿、燒堿、小蘇打、芒硝堿和泡花堿等幾種主要產品的加工工藝技術。當代中國的天然堿加工技術，經過長期的經驗積累和移植吸收相關先進技術，提高到了一個嶄新的水平。徹底淘汰了原始落后的加工工藝，初步形成了日臻完善的具有特色的現代化加工工藝技術體系，生產出了達到國家標準、甚至達到國際先進標準的產品，為滿足國民經濟有關行業和人民群眾日益增長的物質文化生活需求做出了積極貢獻。河南中源化學股份有限公司共有天然堿制純堿裝置三套，其中二期裝置利用得天獨厚的天然堿資源，使用濕分解一步法生產工藝，將液相中的碳酸氫鈉轉化為碳酸鈉，再經蒸發結晶和一水碳酸鈉的脫結晶水，得到重質純堿產品。物料與蒸汽流向采用錯流流程，以兩級濕分解塔來調整清鹵中NaHCO3的含量，使溶液中的NaHCO3分解率達到80%左右。清鹵中的含鹽影響著成品重質純堿含鹽，如果母液中的含鹽量較高，可通過母液外排至蘇打裝置生產蘇打產品或者通過螺旋刮刀卸料離心機洗鹽，使重質純堿含鹽可達到0.3%以下。

3? 結語

綜上所述，生產加工低鹽重質純堿的相關工藝已經逐步運用在生產實踐中，而且具有各自的特點。為了更好地提升低鹽重質純堿的產品質量，應該深入地完善和改造相應的設備、工藝和技術，強化操作控制，穩步延伸裝置設備的運行周期，提升其產品質量和生產能力，提升企業的經濟效益和社會效益。

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