純堿生產(chǎn)工藝簡介

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1、純堿生產(chǎn)工藝簡介純堿生產(chǎn)工藝主要分天然堿法和合成堿法，而合成堿法又分氨堿法和聯(lián)堿法。1．天然堿目前全世界發(fā)現(xiàn)天然堿礦的僅有美國、中國、土耳其、肯尼亞等少數(shù)國家，其中以美國的綠河天然堿礦最有名。綠河地區(qū)的天然堿礦床,有42個含倍半碳酸鈉的礦層。已知礦層厚度在1.2m以上(最厚達11m),含礦面積在670km2(最大達2007km2)的有25層,位于地表以下198～914m,,計算倍半碳酸鈉(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)儲量為613億t,即使全世界所有堿廠全部停產(chǎn),美國天然堿也可供世界1300年純堿用量。綠河地

2、區(qū)各公司主要采用機械化開采。地面加工裝置,主要采用一水堿流程生產(chǎn)重質(zhì)純堿。美國各天然堿廠目前的市場運作方法是:國內(nèi),各廠進行有序競爭;國外出口,各廠聯(lián)合,成立一個專營出口的組織“ANSAC”(美國天然堿公司)，美國天然堿不但質(zhì)量好，而且生產(chǎn)成本僅為60美元／噸左右，遠低于我國合成純堿成本90美元／噸-100美元／噸左右，因此它具有很強的競爭力。而位于河南省桐柏縣的天然堿礦，總儲量達１．５億噸，遠景儲量３億～５億噸，占全國天然堿儲量的８０％，位居亞洲第一、世界第二位。內(nèi)蒙古伊化集團在桐柏建立了以天然堿為主的化工園區(qū),其

3、優(yōu)質(zhì)的低鹽重質(zhì)純堿設(shè)計年產(chǎn)量達１0０萬噸。天然堿生產(chǎn)工藝主要有三種：a.倍半堿流程礦石開采－溶解－澄清除去雜質(zhì)－循環(huán)母液－三效真空結(jié)晶－240度煅燒b.鹵水碳化流程天然鹵水－碳化塔碳化為重堿－干燥－煅燒為粗堿－用硝酸鈉在155度漂白－煅燒，煅燒用二氧化碳由自備電廠提供c.一水堿流程礦石開采－破碎到7厘米以下－200度停留30分鐘－粗堿－溶解、澄清－三效真空結(jié)晶－240度煅燒天然堿法的主要優(yōu)點是：a.成本低，每噸約60美元左右，而合成堿為90-100美元，完全可以抵消運輸成本。b.質(zhì)量方面鹽分非常低，往往小于0.10％

4、，產(chǎn)品粒度也非常好。缺點是因為倍半堿礦容易和芒硝礦共生，產(chǎn)品中硫酸根含量比氨堿法要高，但現(xiàn)在用戶對硫酸根的要求基本不高，所以這個缺點影響不大。2．氨堿法（索爾維法）我公司使用的就是氨堿法，中國的大堿廠中，濰坊、唐山、連云港，大化和天堿的一部分，青海，吉蘭泰都是采用氨堿法。a.氨堿法主要優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量好，可以生產(chǎn)低鹽堿，硫酸鹽的含量也非常低。缺點是：a.有石灰和蒸餾工序，原材料消耗高，原鹽的利用率低，而氨堿法只能達到73-76％（就是轉(zhuǎn)化率），氯的利用率為0，總利用率只有28％。產(chǎn)品成本高。b.環(huán)保方面，生產(chǎn)一噸純堿要

5、排放10立方米的廢液，幾大堿廠的廢液都采取了在海里圍堰，向內(nèi)排放廢液，使廢液在池內(nèi)固液分離，清液溢流入海，廢渣留在堰內(nèi)的辦法，現(xiàn)在堿廠已經(jīng)在使用第三渣場了。清液雖然沒有其它有毒有害的物質(zhì)，COD也不高，但其堿性較強，在溢流口附近造成海水PH高，對海洋生物有影響。圍堰內(nèi)的廢渣長期存放，對環(huán)境也是一種潛在的威脅，一旦圍堰垮塌，后果非常嚴(yán)重。雖然各大堿廠都有氯化鈣生產(chǎn)線，但回收利用的部分也很有限（生產(chǎn)1噸純堿的廢液中含有1.05噸氯化鈣），廢渣的綜合利用目前還處于試驗階段，天堿的方法是和其它材料混合后作為工程回填土，但也只

6、能使用一小部分堿渣，目前我們廠正在做這方面的試驗。目前日本和韓國的氨堿廠已經(jīng)全部停產(chǎn)了，歐洲還有一部分企業(yè)使用氨堿法，主要集中在經(jīng)濟欠發(fā)達的東歐地區(qū)。在國內(nèi)，因為部分企業(yè)地理位置處于大城市或港口附近，受到環(huán)保方面的壓力，已經(jīng)在謀劃搬遷。大化公司的氨堿已經(jīng)全部停產(chǎn)，整個公司即將搬遷，天堿也計劃遷出塘沽，去年年底新廠已經(jīng)奠基，新廠全部采用聯(lián)堿。3．聯(lián)堿法大連、天堿的一部分，青島、湖北雙環(huán)采用的是聯(lián)堿法，全國大部分年產(chǎn)量在4萬噸以下的堿廠幾乎都是聯(lián)堿，聯(lián)堿的主要工藝在前半部分和氨堿一樣，在濾過工序后不是回收氨，而是進行再次

7、加鹽、吸氨，生產(chǎn)化肥氯化銨.聯(lián)堿法的主要工藝為：一般為一次碳化、兩次吸氨MII吸氨MI澄清換熱CO2碳化鹽析洗鹽純堿煅燒過濾冷析分離氯化銨吸氨生產(chǎn)聯(lián)堿需要配套合成氨系統(tǒng)，合成氨過程中會產(chǎn)生一部分CO2，所以一些化肥廠都有純堿車間，但小廠產(chǎn)量不大，質(zhì)量較差。聯(lián)堿法的主要優(yōu)點是：a.省略石灰和蒸餾工序，廢液排放很少，噸堿只有幾十公斤，環(huán)保較好，可以在任何地點建廠。a.在碳化工序沒有轉(zhuǎn)化的原鹽又返回了生產(chǎn)系統(tǒng)，原鹽的利用率高，可以達到93％左右，產(chǎn)品成本低，1噸純堿和1噸氯化銨的總成本（雙噸成本）只比氨堿法一噸純堿的成本略

8、高。缺點：a.產(chǎn)品質(zhì)量差，純堿鹽分最好只能控制在0.6％左右，為了降低鹽分而加大洗水用量的話會造成母液膨脹，生產(chǎn)無法平衡。b.母液內(nèi)部循環(huán)，硫酸根無法排出，會全部隨著純堿出來，硫酸鹽的含量無法控制，我們廠的硫酸根含量不足0.01％，而聯(lián)堿法連0.03%的標(biāo)準(zhǔn)也很難控制。目前國內(nèi)的大型玻璃企業(yè)均采用浮法玻璃生產(chǎn)線，對鹽分有很高的要求，一般沒有使用