專利名稱:一種純堿制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種鈉、鉀或一般堿金屬的碳酸鹽,尤其是涉及一種采用氨鎳法制備純堿的工藝。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的制堿工藝主要有氨堿法、聯(lián)堿法和天然堿精制法,基中氨堿法制堿的優(yōu)點是原料易得,工藝既成熟又簡單,但NaCl的利用率較低,同時產(chǎn)生大量廢液。聯(lián)堿法雖然解決了氨堿法中所存在的問題,但是其設(shè)備要求較高,副產(chǎn)品的NH4Cl作為化肥在國外受到限制,在國內(nèi)則受制于其他氮肥的市場價格,其附加值不高。
李忠在公開號為CN1308020的發(fā)明專利申請中提供一種新的純堿生產(chǎn)工藝,通過將蒸氨母液中CaCl2重新轉(zhuǎn)化為CaO,返回蒸氨系統(tǒng)。以徹底消除氨堿法純堿生產(chǎn)中大量廢液廢渣并降低消耗。其理論依據(jù)如下式。
徐貴義在公開號為CN1814548的發(fā)明專利申請中提供一種無廢排放氨堿法純堿工藝,它是將蒸氨工序出來的廢渣液進行處理,廢渣液經(jīng)分離工序分離除渣并經(jīng)洗滌得工程土產(chǎn)品;上清液在反應(yīng)工序中與凍硝(Na2SO4)反應(yīng)得精石膏產(chǎn)品;反應(yīng)工序出來的循環(huán)液進入鹽水工序循環(huán)使用;多余的循環(huán)液進入制鹽工序制取精鹽產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的制堿工藝所存在的諸多問題,提供一種原料易得,媒體氨和鎳的損耗小并可循環(huán)利用,中間無廢棄物產(chǎn)生,排污量少,制得的目標產(chǎn)物品質(zhì)高,含氯可控制在0.1%以內(nèi)的純堿制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以NaCl、工業(yè)CO2、水和空氣為原料,以氨和鎳為媒體,制得純堿和鹽酸或氯氣。
本發(fā)明包括以下步驟1)將NiO溶解于CO2和氨水混合溶液中,吸氨至飽和,再加入NaCl進行復(fù)分解、過濾、分離出Na2CO3氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2;2)將Na2CO3氨水溶液蒸餾脫氨,過濾出沉淀物Ni2(OH)2CO3,濾液再濃縮結(jié)晶得純堿產(chǎn)品;
3)將Ni(NH3)6Cl2加熱至150~200℃,脫氨得NiCl2;4)將NiCl2加熱至500~1000℃,與水蒸汽反應(yīng)得NiO以及氯化氫與水蒸汽混合物,或者與空氣中的O2反應(yīng)得NiO以及Cl2與空氣混合物,NiO回收到步驟1中的浸出工序循環(huán)利用,而氯化氫與水蒸汽混合物經(jīng)冷凝得鹽酸產(chǎn)品,Cl2與空氣的混合氣經(jīng)冷凍分離出液氯產(chǎn)品。
按質(zhì)量比NiO∶CO2∶NaCl=100∶62∶162,NiCl2∶水蒸汽=100∶200。
本發(fā)明的基本原理是由于NiO易溶于(NH4)2CO3溶液,可輕易地形成Ni(NH3)6CO3溶液,而Ni(NH3)6Cl2在濃氨水中的溶解度很小,因此利用上述特性,用NaCl與Ni(NH3)6Cl2進行復(fù)分解反應(yīng)制得Na2CO3,其化學(xué)反應(yīng)式為
其中氨和鎳循環(huán)利用,理論上在工藝過程中損耗很小。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有的氨堿法制純堿中所存在的問題,所需原料易得,媒體氨和鎳的損耗小并可循環(huán)利用,中間無廢棄物產(chǎn)生,排污量少,制得的目標產(chǎn)物低氯純堿的含氯在0.1%以下,副產(chǎn)品為鹽酸或氯氣。
具體實施例方式
以下實施例將對本發(fā)明作進一步的說明。
將10kgNiO溶解于含6.2kgCO2的CO2和氨水混合溶液中,吸氨至飽和,再加入16.2kgNaCl進行復(fù)分解、過濾、分離出Na2CO3氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2;將Na2CO3氨水溶液蒸餾脫氨,過濾出沉淀物Ni2(OH)2CO3,濾液再濃縮結(jié)晶得純堿產(chǎn)品;將Ni(NH3)6Cl2加熱至150~200℃,脫氨得NiCl2;將NiCl2加熱至500~1000℃,與水蒸汽反應(yīng)得NiO以及氯化氫與水蒸汽混合物,水蒸汽的加入量為NiCl2總量的2倍,NiO回收到步驟1中的浸出工序循環(huán)利用,而氯化氫與水蒸汽混合物經(jīng)冷凝得鹽酸產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種純堿制備方法,其特征在于其化學(xué)反應(yīng)式為Ni(NH3)6Cl2=ΔNiCl2+6NH3↑]]>
2.如權(quán)利要求1所述的一種純堿制備方法,其特征在于其步驟為1)將NiO溶解于CO2和氨水混合溶液中,吸氨至飽和,再加入NaCl進行復(fù)分解、過濾、分離出Na2CO3氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2;2)將Na2CO3氨水溶液蒸餾脫氨,過濾出沉淀物Ni2(OH)2CO3,濾液再濃縮結(jié)晶得純堿產(chǎn)品;按質(zhì)量比NiO∶CO2∶NaCl=100∶62∶162。
3.如權(quán)利要求2所述的一種純堿制備方法,其特征在于將Ni(NH3)6Cl2加熱至150~200℃,脫氨得NiCl2。
4.如權(quán)利要求2所述的一種純堿制備方法,其特征在于將NiCl2加熱至500~1000℃,與水蒸汽反應(yīng)得NiO以及氯化氫與水蒸汽混合物,或者與空氣中的O2反應(yīng)得NiO以及Cl2與空氣混合物,NiO回收到步驟1中的浸出工序循環(huán)利用,而氯化氫與水蒸汽混合物經(jīng)冷凝得鹽酸產(chǎn)品,Cl2與空氣的混合氣經(jīng)冷凍分離出液氯產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求4所述的一種純堿制備方法,其特征在于按質(zhì)量比NiCl2∶水蒸汽=100∶200。
全文摘要
一種純堿制備方法,涉及一種采用氨鎳法制備純堿的工藝。提供一種原料易得,媒體氨和鎳損耗小并可循環(huán)利用,排污少,產(chǎn)物品質(zhì)高,含氯可控在0.1%以內(nèi)的純堿制法。NiO溶于CO
文檔編號C01D7/16GK1974388SQ20061013533
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者鐘勁光 申請人:鐘勁光