CN1107903A - 全卤水电解制氢氧化钠的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氢氧化钠的生产技术领域，是一种用 全卤水电解制氢氧化钠的方法。该方法是用水采法 将含硝卤水从地下采出，用冷冻法将硝从卤水中除去 制得精卤，除硝后的精卤水中加入后续生产过程产生 的副产盐使卤水达到过饱和，然后加热至高温并加入 脱氨剂，除去无机氨和有机氨，再用浮盐沉降桶净除 浮盐，之后采用化学精制方法获得精制盐水，经电解、 蒸发、浓缩，盐碱分离而制得氢氧化钠的液碱、副产盐 可循环用于精卤水的过饱和。用本发明方法，可以用 全卤水生产氢氧化钠。

Description

本发明属于氢氧化钠的生产技术领域，是一种用全卤水电解制氢氧化钠的方法。
工业上采用电解法生产烧碱和氯气有着悠久的历史，传统的生产方法主要是利用海盐溶解成饱和盐水再电解生产氢氧化钠和氯气。近年来由于海盐运输困难，导致用此工艺生产NaOH成本增高，目前有些厂家采用掺卤工艺来降低生产成本，掺卤比例最大为50%，由于卤水矿产因地域不同而组成有别，象四川等地的卤水中含硝即芒硝（Na2SO4）量很小，而湖南、湖北等地的盐矿卤水中含硝量可达30克/升左右，硫酸根离子含量较大，对电解的影响很大，因此用含硝卤水进行掺卤特别是全卤制碱、除硝、除氨等难题难以攻克，无法实现制碱生产。
本发明的目的是要提供一种用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法、充分利用当地的含硝卤水资源，降低生产成本。
本发明的目的是用以下方式来实现的。该用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法是将卤水从地下采出，获得粗卤水，粗卤水经换热器降温至5-25℃之后，经兑卤槽加入带硝的冷冻卤水调温至0℃，送入结晶器，在0-25℃下冷冻脱硝（使芒硝结晶为固体），含结晶硝卤水经沉降器使晶体长大而沉降晶体硝，获得含NaCl270-290克/升，Na2SO46.5克/升以下的精卤，精卤在换热器中与粗卤进行热交换，使精卤温度升高、粗卤水温度降低，然后往精卤水中加入后面蒸发工段得到的副产盐，使粗卤水达到过饱和，加热过饱和盐水至100℃高温，加入脱氨剂，使有机胺转为无机氨，过饱和盐水中的无机氨在高温下挥发，达到盐水含氨1毫克/升以下，用酸调整脱氨盐水PH值为中性（～PH7），然后送浮盐沉降桶净除浮盐，再采用化学精制方法获得含盐315-320克/升、Ca++、Mg++＜10毫克/升以下的精制盐水，精制盐水经预热后进行电解，将电解后得到的碱液进行蒸发浓缩、盐碱分离、冷却析盐（析出的盐作为副产盐用于精卤水的过饱和），最后得到液碱即氢氧化钠。
在本发明中，沉硝用的沉降器采用斜板沉降桶，利用重力沉降结晶硝，往过饱和盐水中加入的脱氨剂为次氯酸钠，次氯酸钠与盐水中的有机胺反应生产无机氨易于挥发。用酸调整脱氨盐水PH值所用酸为盐酸。沉硝和去氨后的饱和盐水（310-315克/升）由于含有大量的浮盐，其颗粒表面附着一层碱膜，易聚积硬化结块，堵塞工艺设备管道，导致生产无法进行，由含NaCl  270-290克/升精卤水溶化蒸发工段回收的副产盐（制取过饱合卤水）产生的浮盐为致密结晶型及无定型粉末，颗粒范围在200-1500μ，溶解速度慢。本发明中，净除浮盐的方法是采用浮盐沉降桶，通过过滤与重力沉降的方式获得良好效果。浮盐沉降桶类似道尔型澄清桶，内设中央管、下设泥层过滤段，上部为倒锥型扩大段，进入中央管的浮盐饱和盐水予先调整PH值呈微碱性，盐水从中央管底锥部进入泥层过滤段将800-1500μ的大颗粒上升至扩大段，由于颗粒的沉降速度一般大于0.6-1.0米/时范围内，而扩大段盐水上升速度控制在0.3-0.4米/时之内，依靠重力沉降将微粒净除干净。为了达到设备的良好效果，浮盐沉降桶外壁严格保温防止液相温差对流影响沉降，为防止颗粒在桶内固结，桶外设有PH值调整辅助装置及桶底清理装置。
实施例：
在湖南某地用水采法将卤水从地下采出，获得含NaCl约270克/升、Na2SO425克/升的粗卤水，粗卤水经换热器降温至15℃，经兑卤槽加入带硝的-10℃的冷冻卤水将粗卤水调温至～0℃，送入结晶器降温结晶、在-12℃下冷冻，使芒硝结晶为固体，含固体硝的卤水经过第一沉降器和第二沉降器（第一、第二沉降器都采用斜板沉降桶），使晶体长大，利用重力沉降结晶的Na2SO4·H2O硝，沉硝后获得含NaCl270-290克/升，Na2SO46.5克/升以下的精卤，将精卤在热交换器中与开采出来的粗卤水进行热交换，粗卤水温度降低，精卤温度升高，然后加入蒸发工段得到的副产盐到精卤水中，使其达到过饱和，将过饱和盐水加温至100℃后加脱氨剂次氯酸钠，在精卤中的无机氨在高温下挥发，有机胺与次氯酸钠反应而生成无机氨而挥发，这样达到盐水含氨1毫克/升以下，用盐酸调整脱氨盐水PH值为中性（PH7），然后送浮盐沉降桶净除浮盐，净除浮盐后加入Na2CO3进行化学精制，获得含NaCl 315-320克/升，Ca++、Mg++＜10毫克/升以下符合电解要求的精制盐水，送入电解槽电解，流出电解槽的电解碱液含NaOH  10-11%，在电解碱液贮槽贮存，用泵送入蒸发装置进行浓缩，制得30%、42%、50%的液碱，经分盐器或离心机分盐，盐碱分离后，液碱入贮槽再次冷却沉清，进一步析盐后，即为液碱成品。分离的副产盐可循环用于精卤水再饱和。
本发明方法整个生产流程采用了：1、冷却脱硝，2、除氨，3、再饱和，4、浮盐沉积精制工艺步骤，使精盐水达到了进入电解槽的标准，满足生产氯气、氢气、烧碱的要求。本发明方法的生产过程全部利用我国丰富的地下廉价卤水资源，不需另添加海盐或其它工业盐，降低生产成本，每吨烧碱（100%NaOH）可节约原料盐成本约500元（94年元月价格），使生产厂家能够取得很好的经济效益。

Claims (5)

1、一种用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法，其特征在于将卤水从地下采出，获得粗卤水，粗卤水经换热器降温至5-25℃之后，经兑卤槽加入带硝的冷冻卤水调温至～0℃，送入结晶器，在0-25℃下冷冻脱硝(使芒硝结晶为固体)，含结晶硝卤水经沉降器使晶体长大而沉降晶体硝，获得含NaCl 270-290克/升，Na2SO46.5克/升以下的精卤，精卤在换热器中与粗卤进行热交换，使精卤温度升高，粗卤水温度降低，然后往精卤水中加入后面蒸发工段得到的副产盐，使粗卤水达到过饱和，加热过饱和盐水至～100℃高温，加入脱氨剂，使有机胺转为无机氨，过饱和盐水中的无机氨在高温下挥发，达到盐水含氨1毫克/升以下，用酸调整脱氨盐水PH值为中性(～PH7)，然后送浮盐沉降桶净除浮盐，再采用化学精制方法获得含盐315-320克/升、Ca++、Ng++＜10毫克/升以下的精制盐水，精制盐水经预热后进行电解，将电解后得到的碱液进行蒸发浓缩、盐碱分离、冷却析盐(析出的盐作为副产盐用于精卤水的过饱和)，最后得到液碱即氢氧化钠。
2、根据权利要求1所述的用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法，其特征在于往过饱和盐水中加入的脱氨剂为次氯酸钠。
3、根据权利要求1所述的用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法，其特征在于用酸调整脱氨盐水PH值所用酸为盐酸。
4、根据权利要求1所述的用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法，其特征在于沉硝用的沉降器采用斜板沉降桶，利用重力沉降结晶硝。
5、根据权利要求1所述的用含硝全卤水电解制氢氧化钠的方法，其特征在于用浮盐沉降桶净除浮盐的过程是浮盐沉降桶类似道尔型澄清桶，内设中央管、下设泥层过滤段，上部为倒锥型扩大段，进入中央管的浮盐饱和盐水予先调整PH值呈微碱性，盐水从中央管底锥部进入泥层过滤段将800-1500μ的大颗粒滤除，透过泥层的200-800μ颗粒上升至扩大段，由于颗粒的沉降速度一般大于0.6-1.0米/时范围内，而扩大段盐水上升速度控制在0.3-0.4米/时之内，依靠重力沉降将浮盐微粒净除干净。
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