工业硫酸钠的生产方法
高二化学侯德榜制碱法装置图流程图

工业生产纯碱•工业生产纯碱:纯碱(学名碳酸钠)实际上是盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性。
纯碱易溶于水,呈强碱性,能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制玻璃、肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
碳酸钠在自然界中存在相当广泛。
一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠,可以从植物的灰烬中提取;当冬季来临时,碱湖中所含的碳酸钠结晶析出,经过简单的加工就可以使用。
世界上最早是通过路布兰法实现了碳酸钠的工业生产。
其生产原理是:用硫酸将食盐转变成硫酸钠NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热,反应生成碳酸钠和硫化钙Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑ Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS存在原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等•氨碱法生产硫酸:氨碱法是由比利时人索尔维发明的,所以,氨碱法也称为索尔维制碱法。
氨碱法的原料也是氯化钠和碳酸钙,不同的是它还使用了炼焦的副产品氨。
原料:CaCO3、NaCl、NH31.生成碳酸氢钠和氯气铵将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl2.抽取碳酸钠2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑氨碱法生产原理:氨碱法的优点:原料便宜易得,氨和部分二氧化碳可循环利用,产品纯度高,步骤简单。
氨碱法的缺点:副产物氯化钙的处理问题,氯化钠的利用率低。
联合制碱法:我国化学侯德榜(下图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:(1)上述生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法,副产品的一种用途为化肥或电解液或焊药等。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
硫酸钠工业用途

硫酸钠工业用途硫酸钠是一种重要的化学工业原料,广泛应用于多个工业领域。
本文将介绍硫酸钠的工业用途。
1. 玻璃工业:硫酸钠是玻璃制造的重要原料之一。
在玻璃生产过程中,硫酸钠可以作为玻璃成分的混合剂,调节玻璃的化学组成和性质,提高玻璃的透明度和韧性。
同时,硫酸钠还可以用作玻璃清洗剂,去除玻璃表面的污垢和杂质。
2. 造纸工业:硫酸钠在造纸过程中起到多种作用。
首先,硫酸钠可以用作纸浆的漂白剂,去除纸浆中的色素和有机杂质,提高纸张的白度和质量。
其次,硫酸钠可以作为纸张的强度剂,增加纸张的抗拉强度和耐久性。
此外,硫酸钠还可以用作纸张的润湿剂和柔软剂,改善纸张的印刷性能和手感。
3. 皮革工业:硫酸钠在皮革鞣制过程中起到重要作用。
皮革鞣制是将动物皮革转化为耐久、柔软和防水的工艺过程。
硫酸钠可以用作鞣料的成分之一,与其他化学物质共同发挥鞣制作用,使皮革具有优异的物理和化学性能。
4. 染料工业:硫酸钠可用作染料工业的还原剂和中和剂。
在染料生产过程中,硫酸钠可以还原染料中的还原性基团,使染料具有更好的染色效果和色牢度。
同时,硫酸钠还可以用于调节染料溶液的酸碱度,提高染料的稳定性和色彩鲜艳度。
5. 电镀工业:硫酸钠在电镀过程中常用作电镀液的成分之一。
在电镀过程中,硫酸钠可以提供阳离子和阴离子,与其他金属盐溶液中的金属离子反应,使金属沉积在电极上,实现金属的电镀过程。
6. 化肥工业:硫酸钠是一种重要的氮、磷、钾复合肥料原料。
在化肥生产过程中,硫酸钠可以作为氮磷钾肥料中的钾源,提供植物生长所需的营养元素。
同时,硫酸钠中的硫元素也是植物生长必需的微量元素之一,可以促进植物的生长和发育。
7. 除草剂和杀虫剂工业:硫酸钠可以用作除草剂和杀虫剂的成分之一。
在农业生产中,硫酸钠可以作为除草剂的成分,通过破坏杂草细胞的结构和功能来达到除草的效果。
同时,硫酸钠还可以用作杀虫剂的成分,对害虫起到杀灭和控制的作用。
硫酸钠在工业上有着广泛的应用。
生成硫代硫酸钠的化学反应方程式

生成硫代硫酸钠的化学反应方程式是一种常见的化学实验。
通常来说,硫代硫酸钠可以通过以下几种方法合成:1. 从硫酸钠和硫化氢的反应中合成硫代硫酸钠。
该反应的化学方程式如下:Na2SO4 + H2S -> Na2S2O3 + H2O在这个反应中,硫酸钠和硫化氢经过反应生成硫代硫酸钠和水。
2. 从次硫酸钠和硫化氢的反应中合成硫代硫酸钠。
该反应的化学方程式如下:Na2S2O3 + H2S -> 2 Na2S2O3在这个反应中,次硫酸钠和硫化氢反应生成硫代硫酸钠。
3. 从次硫酸钠和二氧化硫的反应中合成硫代硫酸钠。
该反应的化学方程式如下:Na2S2O3 + SO2 + H2O -> 2 Na2S2O3在这个反应中,次硫酸钠和二氧化硫在水的存在下反应生成硫代硫酸钠。
需要注意的是,这些合成硫代硫酸钠的化学反应方程式只是一般情况下的表达形式,实际的实验操作中可能会受到一些其他因素的影响,因此在进行实验前需要仔细阅读相关的实验操作指导,并在有经验的人员指导下进行操作。
在化学实验中,安全性和准确性是非常重要的,因此在进行硫代硫酸钠的合成实验时,需要注意安全操作规范,使用防护措施,避免产生有害物质的挥发,确保实验的安全进行。
生成硫代硫酸钠的化学反应方程式有多种途径,通过实验操作可以选择合适的合成方法。
在进行实验时,需要注意安全操作规范,确保实验的安全进行。
硫代硫酸钠(又称硫酸亚硫酸钠)是一种重要的无机化合物,在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。
它具有还原性和氧化性,可以用于分析化学、医药制剂、摄影显影等领域。
由于其重要性,合成硫代硫酸钠的化学反应方程式成为化学实验中常见的内容之一。
在实验中,以上提到的三种合成硫代硫酸钠的方法是常用的,但实际操作中还存在其他一些特殊的合成方法。
可以通过亚硫酸氢钠和氯化钠的反应来合成硫代硫酸钠:NaHSO3 + NaCl -> Na2S2O3 + HCl还可以利用亚硫酸氢钠和硝酸钠的反应来合成硫代硫酸钠:2 NaHSO3 + 2 NaNO3 + H2O -> 3 Na2S2O3 + 2 HNO3这些反应方程式展示了不同的合成途径,满足不同实验需求的选择。
硫化钠制备及工艺

硫化钠设计专篇一、性质1、化学分式Na2S2、化学分子量78.043、结构组织纯品的硫化钠为无色结晶粉末,工业品是带不同结晶水的混合物,并含有杂质,其色泽呈粉红色、棕红色、土黄色等,密度、熔点、沸点也因组成不同而异。
硫化钠吸潮性强。
易溶于水,微溶于乙醇,不溶于醚。
其水溶液呈强碱性反应,触及皮肤和毛发时会造灼伤。
故硫化钠俗称硫化碱。
在空气中易氧化,遇强酸会产生硫化氢。
可与多种重金属盐溶液反应生成难溶于水的金属硫化物沉淀。
二、用途硫化钠在工业用途中十分广泛,在染料工业中用以制造硫化染料,硫化青、硫化蓝或染料中间体还原剂、媒染剂等。
在有色冶金工业中用作矿石的浮选剂。
制革工业中生皮的脱毛剂。
造纸工业中纸张的蒸煮剂。
硫化钠还用于硫化硫酸钠,多硫化钠,硫氢化钠等产品的制造。
在电镀中用于氰化镀锌,镀银镉合金电解液中以及回收银。
也广泛用于颜料、橡胶等工业中。
并在很多日用化工,水处理中使用。
三、生产方法碳还原法:将硫酸钠溶解用白煤或白煤的替代物还原而得。
该工艺成熟,生产设备及操作简单,原料价廉且来源方便。
四、主要制法流程(附图)将Na2SO4用自动上料机打入料斗,送入燃烧室内,用煤气进行吹烧,当温度达到884°d时硫酸钠变成液态物质。
溶解后的硫酸钠化学物质变得不稳定,SO4很容易被分解。
用黄磷煤气中的一氧化碳对原子进行化学置换,其反应如下:Na2SO4+4CO Na2S+4CO2当炉内的火焰从兰色的火焰变成红色的火焰时,一氧化碳的置换反应就进入终结,这时的一氧化碳只能作为燃料对炉内进一步升温。
当温度升至1100°d 时加入少量的白煤,观察炉内,当炉内有黄色烛炪现即为反应终点。
其化学反应如下:Na2SO4+2C Na2S+2CO2反应好的含Na2S70%左右的黑灰熔体出料,稍经冷却后放入化碱器内,用5-8°Be´碱化液注入化碱器,让Na s S大量溶入水中。
当水到一定量时浸泡30分钟,即放入洗渣器内。
硫酸钠国标

硫酸钠国标硫酸钠国标硫酸钠国标硫酸钠,白色或浅黄色固体,易潮解。
在空气中逐渐吸收二氧化碳,发生碳化而成碳酸钠,它是重要的基本化工原料,广泛用于造纸、肥皂、制革、医药、染料等工业。
硫酸钠国标性状1硫酸钠国标之纯度及杂质,依工业纯度的定义:分析纯:用途:精密称取适量,加液体二氧化碳和浓氨水使成饱和溶液,依法检查,遗留残渣不得过0.1%。
重金属盐类:每次用二氧化碳吹干后,再用试剂滴定,合格者为合格。
2硫酸钠国标之粒度,以um为单位。
水分: 2%~6%(依标准)。
硫酸钠国标之透明度,一般为50%~100%。
颜色:产品为白色至淡黄色粉末或小块,亦可根据客户要求生产其他颜色产品。
包装:塑料编织袋内衬聚乙烯塑料薄膜袋。
(特殊规格可按客户需求生产)。
3硫酸钠国标之透明度,一般为50%~100%。
4硫酸钠国标之灼烧残渣及水不溶物硫酸钠国标产品常见的有结晶型与颗粒型。
硫酸钠国标实验方法5硫酸钠国标之灼烧残渣及水不溶物硫酸钠国标产品常见的有结晶型与颗粒型。
硫酸钠国标产品,含无水硫酸钠较多,杂质主要是CaSO4、 SO42-、 SO42-等。
硫酸钠国标产品,含无水硫酸钠较少,杂质主要是Na2SO4、 Na2O、 MgSO4、 MgO等。
硫酸钠国标产品的检测。
6硫酸钠国标之灼烧残渣及水不溶物硫酸钠国标产品,含无水硫酸钠较多,杂质主要是Na2SO4、 Na2O、 MgSO4、 MgO等。
硫酸钠国标产品的检测。
7硫酸钠国标之吸湿性,一般应小于2%。
8硫酸钠国标之包装,应避免结块和变形。
9硫酸钠国标之含水量,一般应小于2%。
10硫酸钠国标之相对密度,一般应大于1。
硫代硫酸钠和硫酸

硫代硫酸钠和硫酸硫代硫酸钠和硫酸是两种重要的化合物,在化学领域中具有广泛的应用。
本文将首先介绍硫代硫酸钠的性质、制备方法和应用,然后详细讨论硫酸的性质、制备方法和应用。
希望通过本文的阐述,能够更好地了解这两种化合物的特性和用途。
一、硫代硫酸钠的性质、制备方法和应用硫代硫酸钠,化学式为Na2S2O3,又称亚硫酸氢钠、重硫酸钠、硫代硫酸盐,是一种白色结晶性固体。
其溶于水后呈碱性,能溶于醇、酚等有机溶剂,但不溶于醚。
硫代硫酸钠对环境和人体无毒,被广泛应用在摄影、化学分析、印染、电镀等领域。
硫代硫酸钠的制备方法主要有两种:传统方法和工业生产方法。
传统方法是通过加热硫和碱金属碳酸盐反应得到,其中较为常用的是硫磺和氢氧化钠反应。
工业生产方法通常采用二氧化硫和氢氧化钠的反应,这种方法由于操作简单、生产成本低,在工业上得到了广泛应用。
硫代硫酸钠在摄影领域中有重要的应用。
在传统的胶片摄影中,它作为显影剂起到显影作用,可以将胶片上曝光的银盐还原为银。
此外,在印染领域中,硫代硫酸钠作为还原剂和漂白剂被广泛使用。
它能够还原染料和漂白纤维,起到提亮颜色和去除污渍的作用。
此外,硫代硫酸钠还可以作为化学分析试剂用于检测和分析金属离子。
二、硫酸的性质、制备方法和应用硫酸,化学式为H2SO4,是一种无色、无臭的强酸。
它的溶液具有很强的酸性,可以与金属和碱反应生成盐和水。
硫酸与许多有机物和无机物都有反应,因此在化工、冶金、电子等行业中有广泛的应用。
硫酸的制备方法有多种,其中最常用的是铁硫矿的热氧化法。
该方法是将金属硫矿石与空气或氧气接触,生成二氧化硫,然后通过进一步的反应将二氧化硫转化为三氧化硫,最后与水反应生成硫酸。
硫酸是一种重要的化工原料,在许多工业过程中有广泛的应用。
它被用于生产肥料、塑料、纤维、颜料等物质。
此外,硫酸还用于石油精炼、金属加工、电池制造等方面。
在实验室中,硫酸被广泛应用于化学分析和有机合成中。
总结:硫代硫酸钠和硫酸是两种重要的化合物,具有广泛的应用。
工业制备焦亚硫酸钠的机理反应

工业制备焦亚硫酸钠的机理反应
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常见的化学物质,主要用于工业生产中作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。
制备焦亚硫酸钠的机理反应如下:
反应的第一步是SO2和NaOH溶液的反应,生成NaHSO3。
这是一个酸碱中和反应,其中SO2是酸性气体,与碱反应生成酸式盐。
$SO_{2} + NaOH \rightarrow NaHSO_{3}$
第二步是NaHSO3与O2发生氧化反应,生成NaHSO4和H2O。
这个反应需要催化剂或加热条件,使NaHSO3氧化成NaHSO4。
$2NaHSO_{3} + O_{2} \rightarrow 2NaHSO_{4}$
第三步是NaHSO4与S反应,生成焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
这个反应需要加热,使NaHSO4分解产生SO3和H2O,同时与S反应生成焦亚硫酸钠。
$2NaHSO_{4} + S \rightarrow Na_{2}S_{2}O_{5} + SO_{3} + H_{2}O$
以上三个反应步骤串联起来,可以得到制备焦亚硫酸钠的总反应方程式:
$4NaOH + 4SO_{2} + O_{2} \rightarrow 4NaHSO_{3}$
$4NaHSO_{3} + 4S \rightarrow 4NaHSO_{4} + 2S_{2}O_{5}$
通过控制反应条件和原料比例,可以实现选择性生成不同的亚硫酸盐或焦亚硫酸盐。
这个反应机理提供了制备焦亚硫酸钠的一种方法,但具体的工业生产过程可能因原料、设备、工艺条件等因素而有所不同。
硫酸盐的制备

硫酸盐的制备全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:硫酸盐是一类非常重要的化学物质,它们在工业、医药、农业等领域都具有广泛的应用。
硫酸盐的制备方法有多种,其中最常见的包括直接合成、双水解法、氧化法等。
在这篇文章中,我们将重点介绍硫酸盐的制备方法及其应用。
一、硫酸盐的制备方法1. 直接合成法:硫酸盐的直接合成是最常见的制备方法之一。
它的原理是通过硫酸和金属或氧化物的反应来制备硫酸盐。
将硫酸和氢氧化钠反应得到硫酸钠:H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O2. 双水解法:双水解法是一种通过两种盐类的水解反应来制备硫酸盐的方法。
将硫酸和氯化钠反应得到硫酸钠:3. 氧化法:氧化法是一种利用氧化剂(如过硫酸盐)将亚硫酸盐氧化为硫酸盐的方法。
通过过硫酸盐氧化亚硫酸钠可以得到硫酸钠:以上是硫酸盐的几种常见制备方法,不同的方法适用于不同的场合和需求,选择适合的制备方法可以提高生产效率和产品质量。
二、硫酸盐的应用硫酸盐在各个领域都有广泛的应用,下面我们来介绍一下其中几个典型的应用领域:1. 工业应用:硫酸盐在工业生产中被广泛应用,主要用于炼油、冶金、制革、造纸等行业。
硫酸盐可以作为催化剂、脱硫剂、清洗剂等,发挥着重要的作用。
2. 医药应用:硫酸盐在医药领域也有重要的应用,如硫酸镁被用于制备泻药,硫酸铜被用于制备眼药水等。
3. 农业应用:硫酸盐在农业上被广泛用作肥料,可以提高土壤质量,促进作物生长。
硫酸铵、硫酸钾等硫酸盐肥料被广泛应用于农田。
4. 环保应用:硫酸盐在环境保护领域也有应用,如硫酸铝被用作净水剂,可以将水中的杂质沉淀下来。
硫酸盐是一种非常重要的化学物质,它在各个领域都有着广泛的应用。
通过合理选择制备方法和科学应用,硫酸盐可以更好地为人类社会的发展和进步做出贡献。
【2000字】第二篇示例:硫酸盐是一类广泛应用的化合物,包括硫酸铜、硫酸锌、硫酸镁等,它们在农业、医药、化工等领域都有重要的应用。
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(一) 芒硝类矿产资源的加工
工业无水硫酸钠的制取,大多数都是采用两步法工艺流程。
第一步析出芒硝或含有硫酸钠的复盐,第二步将精选后的芒硝加工成成品。
由含Na2SO4 的天然盐(卤)水或人工盐(卤)水制取芒硝的方法有滩田法和工厂法(冷冻法)。
1.滩田法
此法是加工天然盐(卤)水和人工盐(卤)水最经济的方法,它主要是利用太阳能蒸发水分和进行自冷冻。
此法适用于气候干燥、有沉积芒硝类矿层、干盐湖或存在地下盐水、晶间卤水地区。
根据生产任务的大小,可以使用一个晒盐池或一套滩田系统。
盐水池的数目按照加工工艺而定,盐池的大小则取决于生产季节、加工溶液的总量、气候条件和溶解盐的性质和浓度。
盐水的加工可以在静态或动态下进行。
静态下加工是利用有冬季结晶出芒硝,例如山西运城盐湖。
2.工厂法
工厂法是冷冻含Na2SO4 的盐水制取芒硝结晶的方法,是用真空结晶或用制冷剂进行热交换的冷却结晶。
结晶方式可根据技术经济效果和母液的用途来选择。
采用真空冷却结晶可使被冷却体系的温度达到0~5℃,当母液不作为废液排出时采用此法。
采用制冷剂进行热交换的冷却结晶法,是从天然盐水和人工制备的海水型盐水,或从平均气温偏高地区的地下浸取芒硝矿时得到的浸取液制取芒硝时使用。
(二) 工业无水硫酸钠的制取
中国芒硝资源丰富,种类较多,生产工业无水硫酸钠的工艺也不同,目前国内主要的生产方法有:
1.以天然芒硝矿为原料的全溶蒸发脱水法
以天然硝矿为原料生产工业无水硫酸钠,采用的生产方法为全溶蒸发脱水法。
在乡镇企业中,将天然硝矿全部溶解生产30°~31°Be的饱和溶液,经澄清后,除去固体杂质,再经蒸发,离心脱水,干燥后即可制得成品。
该生产工艺的蒸发脱水主要有平锅法和火塔法。
平锅法现在江苏省洪泽县西顺河矿区和四川眉山、丹棱、雅安、新津一带约300余家乡镇企业采用。
该方法的优点是:设备简单,工艺简单,投资小,收效快;缺点是:能耗高,产量小,产品质量差,环境污染严重。
火塔法是使芒硝溶液和烟道气在钢板制的塔中进行直接逆流换热的一种方法。
蒸发的蒸汽和烟气从塔顶由引风机抽走,含无水硫酸钠结晶的悬浮液从塔底引出,经离心机甩干即制得含Na2SO4 85%的产品。
该法的优点是操作简便,耗煤低。
缺点是设备腐蚀严重,环境污染严重,劳动强度大,产品质量差等。
2.以盐湖卤水为原料制取工业无水硫酸钠
以盐湖卤水为原料,经滩晒、自然冷冻制得粗芒硝。
因自然冷冻芒硝中带入部分泥沙等固体杂质,故盐池芒硝(水硝)也采用全溶蒸发脱水制取无水硫酸钠。
其生产过程与以矿硝为原料的生产方法一致。
1982年,山西运城盐化局首创四效真空蒸发末效二次蒸汽余热化硝生产方法,这种新工艺至今还在该局发挥着重要作用,由于生产技术管理的不断完善,生产工艺日臻成熟。
四效蒸发工艺明显的优势是节能,从而节约了投资。
这种工艺广泛地应用于以十水芒硝为原料的无水硫酸钠的生产厂家。
3.以钙芒硝为原料制取工业无水硫酸钠
将钙芒硝矿石破碎、加水球磨、浸取得芒硝液(或硐室水溶法得到的硝液),再精制、蒸发脱水、干燥可制得成品。
此法虽加工程序多,能耗高,生产成本高,但产品质量高且稳定。
1989年以后,四川成功地把五效真空蒸发逆流出料应用到硫酸钠的生产上,大大地促进了四川钙芒硝工业的发展。
采用硐室水溶法得到的硝水浓度低,所以蒸发器的换热面积大,为了充分利用热量,采用逆流进料,倒料泵倒料。
由于生产工艺严谨,真空装置采用二级蒸喷,一级水喷,真空可达0.09MPa以上,采用加碱(纯碱和烧碱)除钙、镁,在斜板沉降器中除不溶物,再经砂滤器过滤,得到精制硝水,尾气粉尘采用湿回收;四、五效进料,一、二效出料,冷凝水经过闪蒸后,二次蒸汽和回水均得到合理的应用。
这种生产工艺煤耗较低,在26 kg/t左右,成本为230~300元/t。
江苏洪泽县化工集团公司已引进了这种工艺。
4.以硫酸钠型井矿盐卤水为原料制取工业无水硫酸钠
湖南、湖北、江西、云南等省的硫酸钠型盐矿资源丰富,其主要成分为NaCl、Na2SO 4。
硫酸钠含量各矿区不同,一般为15~35 g/L,采矿方法为注水压裂水溶法。
为了保证制盐生产的顺利进行,提高精盐质量,综合利用资源,各生产厂均建立了提硝车间。
目前的提硝工艺路线有两条,一是冷法提硝盐硝联产工艺;二是热法提硝盐硝联产工艺。
其工艺流程如图4.6.7和图4.6.8。
前者工艺可靠,产品质量稳定,但冷冻系统腐蚀严重,一次性投资大,同时机械制冷能耗高,导致生产成本高。
后者工艺简单,投资小,能耗低,但产品质量不能保证,有待进一步完善。
5.以海盐苦卤为原料制取工业无水硫酸钠
目前国内海盐区为了充分利用海水资源将产盐母液——苦卤、新卤或苦卤生产氯化钾后的混合盐,用兑卤法、新卤法以及混合盐冷冻制芒硝。
(1) 兑卤法制芒硝将产盐母液——苦卤(28°~29°Be)或制盐卤水蒸发至20~23B e掺兑一定量的新卤,配制成钠镁比为2的21°~23°Be的卤水,其主要化学成分为Na Cl、MgCl2、MgSO4等,在盐田蒸发池或储卤池中,经冬季低温(-10~15℃)自然冷冻析出芒硝。
(2) 新卤法制芒硝将NaCl未饱和的新卤,经冷冻制得芒硝。
此法芒硝析出率高,不使用苦卤,避免了因苦卤循环影响产盐。
(3) 混合盐冷冻制芒硝①混合盐冷冻制芒硝法。
混合盐是制取母液(苦卤) 生产氯化钾过程中的副产品(化学成分为MgSO4 30%,MgCl2 29%,KCl 1%,NaCl 35%)。
Na∶Mg=2∶1时,即可冷冻析出芒硝。
冷冻方法有两种,一种是盐田中利用冬季低温自然冷冻,另一种是机械冷冻法。
以自然冷冻法制得的芒硝,因混有泥沙等杂质,采用全溶蒸发脱水法生产工业无水硫酸钠。
机械冷冻法制得的芒硝质量较高,可以采用热融蒸发脱水法或热融盐析法对芒硝进行脱水、离心干燥后制得无水硫酸钠产品。
热融蒸发脱水法:将机械冷冻法制得的芒硝送入热融罐加热至70℃左右,使部分硫酸钠溶液于自身的结晶水中形成
饱和硝液,另一部分硫酸钠则以无水盐析出。
将硝浆送入离心机分离即可得到无水硫酸钠与饱和溶液。
无水硫酸钠送去干燥,饱和溶液经蒸发、离心、干燥将其中的硫酸钠予以回收。
热融盐析法:将芒硝在32.4℃以上热融,为降低粘度,便于转化,一般采用温度为70~8 0℃,再加上适量的NaCl,以降低Na2SO4的溶解度,使其在溶液中析出,将析出的无水硫酸钠经离心脱水、干燥后即可得到合格的产品。
②混合盐转化制硝法。
由混合盐向无水硫酸钠转化,需经过三个不同的转化反应,分别在三个转化槽中进行,全部过程为连续逆流操作。
(三) 用无水硫酸钠制硫化钠
半个多世纪以来,硫化钠的生产在中国除少量产品是钡盐生产中的副产外,其绝大部分产品是碳还原制造的。
生产硫化钠的厂家绝大部分都在芒硝产地或者是芒硝生产厂家。
煤粉还原法生产硫化钠是将芒硝与煤粉按100∶21~22.5(重量比)配比混合于800~1 100℃高温下煅烧还原,生成物经冷却后用稀碱液热溶成液体,静置澄清后,把上部浓碱液进行浓缩,即得固体硫化钠。
经中转槽,制片(或造粒),制得片(或粒)状硫化钠产品。
其反应式如下:
Na2SO4+2C Na2S+2CO2
1995年3月云南一平浪盐矿年产1万t硫化碱生产装置可行性研究报告通过审查论证,专家一致同意报告推荐的芒硝煤粉还原法生产工艺,采用流程:转炉燃烧,热法浸取,厢式压滤机过滤,余热锅炉回收烟道余热,H2S吸收塔吸收化料废气,单效两段外加热强制循环,真空蒸发浓缩碱液,成品造粒,在硫化钠生产上取得了新突破。
在硫化钠的蒸发工艺方面,新疆天山化工厂1985年从美国引进一套年产5 000 t硫化碱的蒸发、分离、制片装置,已取得了丰富的经验,运行正常,不仅产量达到设计规模,而且生产的黄片碱质量很好,技术已经国产化。
(四) 产品应用开发
近年来,利用芒硝制造纯碱,以芒硝为原料离子膜电解生产NaOH和Na2SO4,芒硝作太阳能贮热材料以及芒硝和氯化钾转化法生产硫酸钾等方面取得了很大进展。
中国目前对硫酸钾的年需求量为120万t,到2000年将达到160万t,而目前生产能力仅10万t/a左右,到2000年将达到50万t/a。
利用丰富的芒硝资源生产国内紧缺的硫酸钾产品,对提高企业的经济效益和开辟芒硝矿的新用途,以至发展农业生产都有重要意义。
化学工业部连云港设计研究院开发的控速分解结晶法制取硫酸钾工艺,在1995年已通过化学工业部专家鉴定,为大工业生产提供了可靠的设计依据。
结晶工艺是当代芒硝法生产硫酸钾的发展方向,该院根据自己提出的控速分解理论、青钾4#工艺技术,创新开发了新的结晶工艺技术。
母液蒸发处理是芒硝法生产硫酸钾的世界性难题,该院开发的兑卤蒸发新技术,保证了主流程较高的回收率,避免了蒸发水分的增加。
每吨母液约耗蒸汽0.76 t,达到国际领先水平。
目前已在连云港建设了一家采用控速分解结晶法制取硫酸钾工艺规模为5万t/a的生产厂。