CN105102759A - 用于从地下苏打矿床中回收苏打价值的方法 - Google Patents
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Abstract
一种方法，用于从分别位于分别含有第一苏打溶液(l)和第二苏打溶液(l’)的第一地下空腔(A)和第二地下空腔(A’)的第一和第二苏打矿床回收苏打价值，该第二苏打溶液(l’)含有比该第一苏打溶液(l)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠，该方法包括：从该第一空腔(A)中提取第一苏打溶液(l)流；将该第一苏打溶液(l)流引入到第一方法(B)中，该第一方法(B)从该苏打溶液中在一方面产生第一苏打晶体(3)以及在另一方面产生含有比该第一苏打溶液(l)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠的第一废物清洗流(2)；将该第一废物清洗流(2)的至少一部分(2b)引入到该第二空腔(A’)中；从该第二空腔(A’)中提取第二苏打溶液(l’)流；将该第二苏打溶液(l’)流引入到第二方法(B’)中，该第二方法(B’)从该苏打溶液中产生第二苏打晶体(3’)，这些第二苏打晶体(3’)具有比这些第一苏打晶体(3)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月13日提交的欧洲专利申请号12196981.0的优先权，出于所有的目的将此申请的全部内容通过引用结合在此。
发明领域
本发明涉及一种用于从地下苏打矿床，特别是从天然碱、苏打石或从其他富含碳酸氢钠价值的地下矿物矿床，比如碳酸氢钠石(Wegscheiderite)或得瑟米特(Decemite)中回收苏打价值的方法，其中这些矿床含有高水平的杂质，比如像氯化钠或硫酸钠。
发明背景
苏打石是主要由碳酸氢钠(NaHCO3)组成的一种矿石。例如在科罗拉多州西北部的皮申斯溪盆地(PiceanceCreekBasininNorthwesternColorado)存在大量的苏打石，这些矿床在绿河组(GreenRiverformation)的盐田区域呈床层和散布晶体的形式。
天然碱矿石是包含约90％-95％的倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)的一种矿物。在靠近绿河(GreenRiver)的怀俄明州(Wyoming)西南部发现了大量的矿物天然碱的矿床。这种矿床包括天然碱和混合的天然碱以及石盐(岩盐或NaCl)的床层。通过保守估算，这些主要的天然碱床层包含约750亿公吨的矿石。这些不同的床层彼此交叠并且通过页岩层分隔开。该天然碱的品质根据它在岩层中的具体位置而变化。
对在绿河中开采的天然碱矿石的典型分析如下：
表1
| 组分 | 重量百分比 |
| Na2CO3 | 43.6 |
| NaHCO3 | 34.5 |
| H2O(结晶的和游离的水分) | 15.4 |
| NaCl | 0.01 |
| Na2SO4 | 0.01 |
| Fe2O3 | 0.14 |
| 有机物 | 0.3 |
| 不溶物 | 6.3 |
在天然碱矿石中发现的倍半碳酸钠是一种络盐，这种络盐可溶于水并且溶解以产生大致5重量份的碳酸钠(Na2CO3)和4份的碳酸氢钠(NaHCO3)，如以上分析中所示。对该天然碱矿石进行处理以去除不可溶的材料、有机物质以及其他多种杂质，以便回收天然碱中包含的有价值的碱。
从天然碱生产的最有价值的苏打价值是碳酸钠。碳酸钠是在美国制造的最大量的商品之一。在1992年，来自怀俄明州的基于天然碱的碳酸钠包括了整个美国苏打灰产量的大约90％。碳酸钠的主要用途是在玻璃制造工业中并且用于生产碳酸氢钠(还叫作小苏打)、洗涤剂以及纸制品。
从天然碱矿石生产碳酸钠的一种常见的方法被称为“一水合物法”。在该方法中，将粉碎的天然碱矿石煅烧(即，加热)成粗碳酸钠，然后将该粗碳酸钠溶解在水中。将所生成的水溶液纯化并且进给到一台结晶器中，在该结晶器中纯的碳酸钠一水合物晶体结晶。将这些一水合物晶体从母液中分离出并且随后干燥成无水碳酸钠。从母液中提取清洗废物流并且将其从该方法中排放并且运送至例如储存池，以保持杂质水平处于一个给定值。此清洗流的处置会引发问题，特别是当天然碱矿石含有高浓度的杂质时，这要求更高的清洗流流速。
可以通过机械开采从地下矿床中提取苏打价值。然而，此种开采非常昂贵并且要求大量的矿床，允许人类和大型机器的渗透。已经通过使用溶解采矿法做出了降低提取成本并且开采具有较小矿石层的矿床的尝试。例如US4636289披露了一种用于从天然碱以及碳酸钠与碳酸氢钠的其他混合物中回收碳酸钠的方法。在US4636289中，在电渗析室中生产了氢氧化钠并且将其用于对这些矿物矿石进行溶解采矿。然而，这种方法要求将硫酸钠引入这些电渗析器的酸性室中，这似乎难以用一种成本上有效果并且有效率的方式付诸实施。
在涉及从含有大量杂质的地下矿床中回收碱价值的US4344650中，描述了其中将氢氧化钠引入到天然碱矿床中的一种方法，由此使天然碱的一部分溶解为碳酸钠，提取碳酸钠并且使其碳酸化为碳酸氢钠。将碳酸氢钠顺序结晶、煅烧、溶解并且再结晶以去除杂质。然而，此方法是复杂的并且要求大量的能量用于结晶和煅烧。
本发明的目的在于以一种简单、经济的方式从矿石矿物类生产碳酸钠和/或碳酸氢钠，从而避免已知方法的大的能量消耗。
发明概述
本发明涉及一种方法，用于从分别位于分别含有第一苏打溶液(l)和第二苏打溶液(l’)的第一地下空腔(A)和第二地下空腔(A’)中的第一和第二苏打矿床回收苏打价值，该第二苏打溶液(l’)含有比该第一苏打溶液(l)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠，该方法包括：
·从该第一空腔(A)中提取第一苏打溶液(l)流；
·将该第一苏打溶液(l)流引入到第一方法(B)中，该第一方法(B)从该苏打溶液中在一方面产生第一苏打晶体(3)以及在另一方面产生含有比该第一苏打溶液(l)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠的第一废物清洗流(2)；
·将该第一废物清洗流(2)的至少一部分(2b)引入到该第二空腔(A’)中；
·从该第二空腔(A’)中提取第二苏打溶液(l’)流；
·将该第二苏打溶液(l’)流引入到第二方法(B’)中，该第二方法(B’)从该苏打溶液中产生第二苏打晶体(3’)，这些第二苏打晶体(3’)具有比这些第一苏打晶体(3)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠。
在本发明中‘苏打价值’旨在表示一种选自由以下各项组成的组的碱性碳酸钠化合物：碳酸钠、一水合碳酸钠、七水合碳酸钠、十水合碳酸钠、倍半碳酸钠、碳酸氢钠石、碳酸氢钠以及它们的任何组合；有利地苏打价值是碳酸钠。优选地，苏打价值是呈固体形式，比如晶体或晶体粉末。虽然在本发明中苏打价值还可能是以上列出的碱性碳酸钠化合物的水悬浮液，比如包含碳酸钠和/或碳酸氢钠的晶体在水溶液中的水悬浮液。
在本发明中‘苏打溶液’旨在指包含碳酸钠和/或碳酸氢钠的水溶液。
在本发明中‘苏打晶体’旨在指选自由以下各项组成的组的碱性碳酸钠化合物的晶体：碳酸钠晶体、一水合碳酸钠晶体、七水合碳酸钠晶体、十水合碳酸钠晶体、倍半碳酸钠晶体、碳酸氢钠石晶体、碳酸氢钠晶体以及它们的任何组合；有利地苏打晶体是碳酸钠晶体。
术语‘清洗流’是指从方法的一部分中抽取出的流以限制杂质浓度，比如：氯化钠和/或硫酸钠或有机物或其他可溶盐浓度，有利地是氯化钠和/或硫酸钠浓度。
附图简要说明
附图展示了在实例中描述的本发明的一个实施例。
优选实施例的详细说明
在根据本发明的方法中，该第一空腔是一个“干净的”空腔，这表示它含有“干净的”苏打溶液，允许第一苏打晶体的生产很好地满足指定要求的纯度规范并且该第二空腔是一个“脏的”空腔，无论如何不能生产满足那些规范的苏打。然而，该“脏的”空腔仍适合于生产具有要求较低的纯度规范的苏打晶体(例如用于生产用于烟道气处理的碳酸氢钠)。根据本发明，将该第一废物清洗流的至少一部分储存在该“脏的”空腔中。
在通常的结合用于生产一水合碳酸钠的一水合物法的溶解采矿法中，将一水合物法的废物清洗流再引入到从其中提取苏打溶液的空腔中。随着空腔的开采继续进行，空腔中杂质的浓度增加并且在一个给定时刻，该空腔变为“脏的”，即该空腔不能生产满足要求较高的规范的苏打晶体。由于本发明，可以延长干净的空腔的寿命。因为将清洗流用于生产苏打晶体，还提高了苏打价值的总增值，尽管较不纯。
在本发明的具体实施例中，将按重量计至少10％、通常至少20％、经常至少40％、有时至少50％或60％的废物清洗流(2)引入到第二空腔(A’)中。当第一和/或第二苏打矿床含有大量杂质，例如按重量计大于0.5％、1％或有时1.5％的氯化钠和/或硫酸钠时，有利地可以将按重量计至少70％或80％的废物清洗流(2)引入到第二空腔(A’)中。当第一和/或第二苏打矿床含有按重量计大于2.2％的杂质(氯化钠和/或硫酸钠)时，推荐该比例达到至少90％或100％。
在本发明中，废物清洗流允许控制在生成的苏打晶体中杂质的量。在本发明的具体的实施例中，第一废物清洗流的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度为按重量计至少2.5％、优选地至少5％、更优选地至少7.5％或甚至在某些情况下至少10％。在本发明的其他实施例中，第二废物清洗流的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度为按重量计至少5％、优选地至少7.5％、更优选地至少10％、在某些情况下至少15％或甚至至少20％。
根据本发明，从第一和第二空腔中提取第一和第二苏打溶液。通常通过溶解采矿技术来进行提取，其中将液体注入空腔中，通过接触苏打矿石来提高该液体的碳酸钠浓度。
在根据本发明的方法中，第二苏打溶液含有比第一苏打溶液更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠。在具体的实施例中，该第一苏打溶液含有按重量计小于2.5％、优选地小于2％、更优选地小于1.5％、有利地小于1％、更有利地按重量计小于0.9％的氯化钠和/或硫酸钠。在其他实施例中，该第二苏打溶液含有按重量计大于1.5％、优选地大于1.75％、更优选地大于2％、甚至更优选地大于2.5％、在某些情况下大于3％或甚至大于3.5％、特殊地按重量计大于4％或大于5％的氯化钠和/或硫酸钠。
在本发明中，该第一和/或第二苏打矿床可以例如是苏打石、碳酸氢钠石、得瑟米特或天然碱矿床。天然碱是优选的。
在根据本发明的方法中，这些苏打溶液含有碳酸钠和/或碳酸氢钠。当使用常规的溶解采矿来进行苏打溶液的提取时，可以将氢氧化钠添加到注入空腔中的液体中。氢氧化钠将碳酸氢钠的至少一部分转化为具有更高溶解度的碳酸钠，由此改进了从空腔中提取苏打价值的有效性。
在本发明中，该第一方法通常选自由以下各项组成的组：无水碳酸钠法、一水合碳酸钠法、七水合碳酸钠法、十水合碳酸钠法、倍半碳酸钠法、碳酸氢钠石法、碳酸氢钠法、以及它们的任何组合。在本发明中，表述‘无水碳酸钠法’(或其他化合物X法)涉及包括无水碳酸钠(或其他‘化合物X’比如：一水合碳酸钠物、七水合碳酸钠、十水合碳酸钠、倍半碳酸钠、碳酸氢钠石、碳酸氢钠)的至少一个结晶步骤的方法。
此类方法的实例可以在来自DonaldE.Garrett的1992年的VanNostrandRheinhold编辑的纽约出版社的‘天然苏打粉的存在、加工和使用’的B部分‘生产’的第8至12章(NaturalSodaAsh,occurrences,processing,anduse’fromDonaldE.Garrett,1992,VanNostrandRheinholdEditor,NewYork,SectionB‘Production’,Chapters8to12)中找到。
在本发明中，该第二方法通常选自由以下各项组成的组：无水碳酸钠法、一水合碳酸钠法法、七水合碳酸钠法、十水合碳酸钠法、倍半碳酸钠法、碳酸氢钠石法、碳酸氢钠法、以及它们的任何组合。
在本发明的具体实施例中，第一和/或第二方法是一水合物法。
该方法还包括干燥步骤和碳酸化单元，以生成无水碳酸钠或碳酸氢钠。当苏打矿床含有高水平的杂质，导致母液含有按重量计最高达6％的总杂质时，第二可能的一水合物法有利地涉及具有通常2、3或甚至4级的多效结晶器。此类结晶器对于母液中高浓度的杂质的存在较不敏感。
在本发明的另一个实施例中，从该第二方法(B’)中提取第二废物清洗流(2’)，将此第二废物清洗流的一部分引入池(C)中并且将该流的剩余部分再引入到该第二空腔(A’)中。由于本发明和第二苏打晶体的产生，降低了送到池中的丢失的总苏打价值。
在推荐的实施例中，该方法允许生产第一苏打晶体，这些第一苏打晶体的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是按重量计小于0.5％、优选地小于0.25％、更优选地小于0.2％、甚至小于0.15％或者在某些情况下小于0.1％。第二苏打晶体的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度可有利地为按重量计大于0.2％、优选地大于0.3％、更优选地大于0.4％、甚至大于0.5％或在某种情况下大于0.75％。
在还另一个特别有利的实施例中，将该第一和第二苏打晶体混合，并且在该混合物中的氯化钠和硫酸钠的总浓度是按重量计最多0.2％。
附图展示了本发明的一个具体的实施例。本发明的细节和特殊性将从以下实例的说明中显现出。
实例
由该图展示的方法是按以下方式操作的。
在此实例中，第一和第二空腔含有包含84％的倍半碳酸钠、1.2％的NaCl和1.2％的Na2SO4的天然碱矿床。
将包含135g/kg的碳酸钠、40g/kg的碳酸氢钠、7g/kg的氯化钠和7g/kg的硫酸钠的628吨/小时的量的第一苏打溶液(l)从该第一天然碱空腔(A)中提取出。将此溶液引入一种第一一水合物法(B)中，产生包含820g/kg的碳酸钠、1g/kg的氯化钠和1g/kg的硫酸钠的76吨/小时的碳酸钠一水合物晶体。将包含28g/kg的氯化钠和28g/kg的硫酸钠的155吨/小时的第一废物清洗液(2)从该第一一水合物法中提取出。将此流分成两个子流，将共计95吨/小时(该总第一废物流(2)的按重量计60％)的第一子流(2a)再引入到该第一空腔(A)中并且将共计60吨/小时(该总第一废物流(2)的按重量计40％)的第二子流(2b)引入到该第二空腔(A’)中。
另外，将包含130g/kg的碳酸钠、51g/kg的碳酸氢钠、16g/kg的氯化钠和16g/kg硫酸钠的810吨/小时的量的第二苏打溶液(l’)从该第二空腔(A’)中提取出。将此溶液引入第二一水合物法(B’)中，产生包含820g/kg的碳酸钠、2g/kg的氯化钠和2g/kg的硫酸钠的112吨/小时的碳酸钠一水合物晶体。将包含60g/kg的氯化钠和60g/kg的硫酸钠的214吨/小时的第二废物清洗液(2’)从该第二一水合物法(B’)中提取出。将此流分为两个子流，将共计173吨/小时的第一子流(2’a)再引入到该第二空腔(A’)中并且将共计41吨/小时的第二子流(2’b)引入到池(C)中。实例的不同流的组成和流量总结在表1中。
表1
在此引用的所有专利申请、以及公开物的披露内容通过引用结合在此，其程度为它们为在此提出的那些提供了示例性、程序的或其他详细补充。
如果通过引用结合在此的任何专利、专利申请、以及公开物中的披露内容与本说明书相冲突的程度至它可能使一个术语不清楚，那么本说明书应该优先。
在本申请中，当将一种要素或组分说成是包括在和/或选自所列举的多个要素或组分的清单中时，应该理解的是在此处明确考虑到的相关实施例中，该元素或组分还可以是这些单独的列举出的要素或组分中的任何一个并且还可以选自由这些明确列举出的要素或组分中的任何两个或更多个所组成的组。进一步地，应该理解的是在此描述的一种设备、工艺、或方法的要素和/或特征可以按多种方式进行组合而并不背离本传授内容的范围和披露内容，无论在此是明显的或是暗示的。
在此所使用的单数包括复数(反之亦然)，除非另外确切地指明。
因此，保护范围并不受以上列出的本说明书所限制，而是仅受跟随的权利要求书所限制，该范围包括该权利要求书的主题的所有等效物。每一项权利要求都作为本发明的一个实施例结合到本说明书之中。因此，权利要求书是一种进一步的说明并且是对本发明的优选实施例的附加。
尽管已展示并描述了本发明的优选实施例，但是本领域的普通技术人员可在不脱离本发明的精神或传授内容的情况下对其进行修改。在此说明的这些实施例只是示例性的且是非限制性的。系统及方法的多种变化及修改是可能的并且是在本发明的范围之内的。
Claims (14)
1.一种方法，用于从分别位于分别含有第一苏打溶液(l)和第二苏打溶液(l’)的第一地下空腔(A)和第二地下空腔(A’)的第一和第二苏打矿床中回收苏打价值，该第二苏打溶液(l’)含有比该第一苏打溶液(l)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠，该方法包括：
·从该第一空腔(A)中提取第一苏打溶液(l)流；
·将该第一苏打溶液(l)流引入到第一方法(B)中，该第一方法(B)从该苏打溶液中在一方面产生第一苏打晶体(3)以及在另一方面产生含有比该第一苏打溶液(l)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠的第一废物清洗流(2)；
·将该第一废物清洗流(2)的至少一部分(2b)引入到该第二空腔(A’)中；
·从该第二空腔(A’)中提取第二苏打溶液(l’)流；
·将该第二苏打溶液(l’)流引入到第二方法(B’)中，该第二方法(B’)从该苏打溶液中产生第二苏打晶体(3’)，这些第二苏打晶体(3’)具有比这些第一苏打晶体(3)更高浓度的氯化钠和/或硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从该第二方法(B’)中提取第二废物清洗流(2’)，将此第二废物清洗流的一部分(2’b)引入池(C)中并且将该流的剩余部分(2’a)再引入到该第二空腔(A’)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在该第一苏打溶液中的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是按重量计小于1.5％、优选地小于0.9％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在该第二苏打溶液中的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是按重量计大于1.75％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在该第二苏打溶液中的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是按重量计大于2％。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该第一方法是选自由以下各项组成的组：无水碳酸钠法、一水合碳酸钠法、七水合碳酸钠法、十水合碳酸钠法、倍半碳酸钠法、碳酸氢钠石法、碳酸氢钠法、以及它们的任何组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该第二方法选自由以下各项组成的组：无水碳酸钠法、一水合碳酸钠法、七水合碳酸钠法、十水合碳酸钠法、倍半碳酸钠法、碳酸氢钠石法、碳酸氢钠法、以及它们的任何组合。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中该第一和/或第二方法是一水合物法。
9.根据前述权利要求所述的方法，其中一种或两种一水合物法包含多效结晶器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将按重量计至少40％的该废物清洗流(2)引入该第二空腔(A’)中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将按重量计至少70％、优选地100％的该废物清洗流(2)引入该第二空腔(A’)中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在该第二苏打晶体中的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是大于0.2％。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在该第一苏打晶体中的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是小于0.2％。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将该第一和第二苏打晶体混合，并且在该混合物中的氯化钠和/或硫酸钠的总浓度是按重量计最多0.2％。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4344650A (en) * | 1980-01-21 | 1982-08-17 | Fmc Corporation | Recovery of alkali values from trona deposits |
| CN1270925A (zh) * | 1999-04-19 | 2000-10-25 | 内蒙古伊克昭化工研究设计院 | 天然碱冷析碳化法制纯碱工艺 |
| US6315976B1 (en) * | 1998-06-16 | 2001-11-13 | Aristos Capital Corporation | Method of producing potassium sulfate |
| US20030143149A1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-07-31 | Braman Victor E. | Sodium carbonate recovery from waste streams and impounded sodium carbonate decahydrate deposits |
| CN1558870A (zh) * | 2001-10-22 | 2004-12-29 | ��ѧ�빤ҵ�о��� | 从盐水中回收氯化钠和其他盐 |
| CN101918316A (zh) * | 2008-01-08 | 2010-12-15 | 索尔维公司 | 用于从包含碳酸氢钠的矿石矿物生产碳酸钠和/或碳酸氢钠的方法 |
| CN102264644A (zh) * | 2008-12-22 | 2011-11-30 | 索尔维公司 | 联合生产碳酸钠和碳酸氢钠的方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2388009A (en) * | 1943-10-19 | 1945-10-30 | Robert D Pike | Solution mining of trona |
| US2962348A (en) * | 1957-01-02 | 1960-11-29 | Fmc Corp | Method for preparing dense sodium carbonate from crude trona |
| US3131996A (en) * | 1960-11-28 | 1964-05-05 | Intermountain Res & Dev Corp | Production of sodium carbonate |
| US3184287A (en) * | 1961-10-05 | 1965-05-18 | Fmc Corp | Process for the production of soda ash from underground trona deposits |
| US3273959A (en) * | 1965-06-16 | 1966-09-20 | Intermountain Res & Dev Corp | Process of recovering sodium carbonate from the mother liquor bleed |
| US3655331A (en) * | 1969-06-06 | 1972-04-11 | Intermountain Res & Dev Corp | Production of sodium carbonate |
| US4039617A (en) * | 1975-06-17 | 1977-08-02 | Allied Chemical Corporation | Recovery of soda values and heat from sodium carbonate crystallizer purge liquors |
| US4160812A (en) * | 1977-09-20 | 1979-07-10 | Texasgulf Inc. | Multi-stage crystallization of sodium carbonate |
| US4232902A (en) * | 1979-02-09 | 1980-11-11 | Ppg Industries, Inc. | Solution mining water soluble salts at high temperatures |
| US4519806A (en) * | 1982-11-26 | 1985-05-28 | Intermountain Research & Development Corp. | Enhanced recovery of soda ash from aqueous sodium carbonate solutions containing Na2 SO4 - and NaCl |
| US4636289A (en) | 1983-05-02 | 1987-01-13 | Allied Corporation | Solution mining of sodium minerals with acids generated by electrodialytic water splitting |
| US4498706A (en) * | 1983-08-15 | 1985-02-12 | Intermountain Research & Development Corp. | Solution mining of trona or nahcolite ore with aqueous NaOH and HCl solvents |
| US5043149A (en) * | 1990-08-29 | 1991-08-27 | Fmc Corporation | Soda ash production |
| US5262134A (en) * | 1992-02-21 | 1993-11-16 | Fmc Corporation | Process for producing sodium salts from brines of sodium ores |
| US5283054A (en) * | 1993-03-30 | 1994-02-01 | Fmc Corporation | Process for producing sodium salts from brines of sodium ores |
| US5618504A (en) * | 1995-05-10 | 1997-04-08 | Solvay Minerals, Inc. | Method for recovery of alkali values from trona using sequential crystallization |
| US5690390A (en) * | 1996-04-19 | 1997-11-25 | Fmc Corporation | Process for solution mining underground evaporite ore formations such as trona |
| US6322767B1 (en) | 1996-05-21 | 2001-11-27 | Fmc Corporation | Process for making sodium carbonate decahydrate from sodium carbonate/bicarbonate liquors |
| US5955043A (en) | 1996-08-29 | 1999-09-21 | Tg Soda Ash, Inc. | Production of sodium carbonate from solution mine brine |
| US6609761B1 (en) * | 1999-01-08 | 2003-08-26 | American Soda, Llp | Sodium carbonate and sodium bicarbonate production from nahcolitic oil shale |
| US6589497B2 (en) * | 2001-06-13 | 2003-07-08 | Fmc Wyoming Corporation | Process for preparing soda ash from solution mined bicarbonate brines |
| US6667021B2 (en) * | 2001-09-12 | 2003-12-23 | General Chemical Corporation | Method for producing enhanced sodium carbonate crystals for making sodium bicarbonate |
| WO2006023657A2 (en) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Sesqui Mining Llc | Methods for constructing underground borehole configurations and related solution mining methods |
| TR200804573T1 (tr) * | 2005-12-21 | 2008-10-21 | Fmc Corporation | Sodyum seskikarbonat ve sodyum karbonat monohidrat üretimi |
| EP2403806B1 (en) * | 2009-03-06 | 2016-09-28 | Solvay Chemicals, Inc. | Removal of impurities in the production of crystalline sodium carbonate, bicarbonate, or sulfite |
-
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- 2013-12-12 US US14/651,338 patent/US9528361B2/en active Active
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4344650A (en) * | 1980-01-21 | 1982-08-17 | Fmc Corporation | Recovery of alkali values from trona deposits |
| US6315976B1 (en) * | 1998-06-16 | 2001-11-13 | Aristos Capital Corporation | Method of producing potassium sulfate |
| CN1270925A (zh) * | 1999-04-19 | 2000-10-25 | 内蒙古伊克昭化工研究设计院 | 天然碱冷析碳化法制纯碱工艺 |
| CN1558870A (zh) * | 2001-10-22 | 2004-12-29 | ��ѧ�빤ҵ�о��� | 从盐水中回收氯化钠和其他盐 |
| US20030143149A1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-07-31 | Braman Victor E. | Sodium carbonate recovery from waste streams and impounded sodium carbonate decahydrate deposits |
| CN101918316A (zh) * | 2008-01-08 | 2010-12-15 | 索尔维公司 | 用于从包含碳酸氢钠的矿石矿物生产碳酸钠和/或碳酸氢钠的方法 |
| CN102264644A (zh) * | 2008-12-22 | 2011-11-30 | 索尔维公司 | 联合生产碳酸钠和碳酸氢钠的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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