纯碱生产工艺简介

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1、纯碱生产工艺简介纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。1．天然碱目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300

2、年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在

3、桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。天然碱生产工艺主要有三种：a.倍半碱流程矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧b.卤水碳化流程天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供c.一水碱流程矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧天然碱法的主要优点是：a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完全可以抵

4、消运输成本。b.质量方面盐分非常低，往往小于0.10％，产品粒度也非常好。缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。2．氨碱法（索尔维法）我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转化率），氯的

5、利用率为0，总利用率只有28％。产品成本高。b.环保方面，生产一吨纯碱要排放10立方米的废液，几大碱厂的废液都采取了在海里围堰，向内排放废液，使废液在池内固液分离，清液溢流入海，废渣留在堰内的办法，现在碱厂已经在使用第三渣场了。清液虽然没有其它有毒有害的物质，COD也不高，但其碱性较强，在溢流口附近造成海水PH高，对海洋生物有影响。围堰内的废渣长期存放，对环境也是一种潜在的威胁，一旦围堰垮塌，后果非常严重。虽然各大碱厂都有氯化钙生产线，但回收利用的部分也很有限（生产1吨纯碱的废液中含有1.05吨氯化

6、钙），废渣的综合利用目前还处于试验阶段，天碱的方法是和其它材料混合后作为工程回填土，但也只能使用一小部分碱渣，目前我们厂正在做这方面的试验。目前日本和韩国的氨碱厂已经全部停产了，欧洲还有一部分企业使用氨碱法，主要集中在经济欠发达的东欧地区。在国内，因为部分企业地理位置处于大城市或港口附近，受到环保方面的压力，已经在谋划搬迁。大化公司的氨碱已经全部停产，整个公司即将搬迁，天碱也计划迁出塘沽，去年年底新厂已经奠基，新厂全部采用联碱。3．联碱法大连、天碱的一部分，青岛、湖北双环采用的是联碱法，全国大部分年

7、产量在4万吨以下的碱厂几乎都是联碱，联碱的主要工艺在前半部分和氨碱一样，在滤过工序后不是回收氨，而是进行再次加盐、吸氨，生产化肥氯化铵.联碱法的主要工艺为：一般为一次碳化、两次吸氨MII吸氨MI澄清换热CO2碳化盐析洗盐纯碱煅烧过滤冷析分离氯化铵吸氨生产联碱需要配套合成氨系统，合成氨过程中会产生一部分CO2，所以一些化肥厂都有纯碱车间，但小厂产量不大，质量较差。联碱法的主要优点是：a.省略石灰和蒸馏工序，废液排放很少，吨碱只有几十公斤，环保较好，可以在任何地点建厂。a.在碳化工序没有转化的原盐又返回

8、了生产系统，原盐的利用率高，可以达到93％左右，产品成本低，1吨纯碱和1吨氯化铵的总成本（双吨成本）只比氨碱法一吨纯碱的成本略高。缺点：a.产品质量差，纯碱盐分最好只能控制在0.6％左右，为了降低盐分而加大洗水用量的话会造成母液膨胀，生产无法平衡。b.母液内部循环，硫酸根无法排出，会全部随着纯碱出来，硫酸盐的含量无法控制，我们厂的硫酸根含量不足0.01％，而联碱法连0.03%的标准也很难控制。目前国内的大型玻璃企业均采用浮法玻璃生产线，对盐分有很高的要求，一般没有使用