CN111039304B - 一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，所述方法采用铵源作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，所述铵源包括磷酸氢二铵、甲酸铵或硝酸铵中的任意一种或至少两种的混合物；所述方法流程简单，成本低廉，硫酸钠利用率＞85％，碳酸氢钠纯度≥90％，硫酸铵产品纯度满足GB535‑1995的要求。
Description
技术领域
本发明属于化学工艺领域，具体涉及一种碳酸氢钠的制备方法，尤其涉及一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法。
背景技术
碳酸氢钠是重要化学品，也是制备纯碱的中间体。碳酸氢钠一般由氯化钠经索尔维法或联合制碱法制得，而原料氯化钠大多为海水晾晒并精制或经盐井获得。随着工业生产对纯碱需求量的大幅增长，氯化钠原料呈紧张态势。同时，我国硫酸钠产生量大。据统计，我国每年副产硫酸钠达到1000万吨以上，而硫酸钠销量不足50％。大量硫酸钠过剩，并在堆场堆存，环境风险及资源浪费严重。如能以硫酸钠代替氯化钠为原料制备碳酸氢钠与硫酸铵，经济效益及环境效益极为显著。
以硫酸钠制备纯碱在历史上早于氯化钠。硫酸钠制备纯碱的方法最早为路布兰法，该法是用硫酸钠、煤粉、石灰石为原料经高温熔融反应生成碳酸钠，将熔融物冷却、粉碎、浸出，然后将浸出液浓缩、通入二氧化碳碳化，再经沉淀除杂质、浓缩、分离、烘干制得纯碱。该方法反应复杂、操作温度高，产品纯度低、收率低，以及三废污染严重，现已被淘汰。
业界认为，硫酸钠制备纯碱的理想方法为溶液复分解法制备碳酸氢钠，再进一步煅烧得到纯碱。但由于硫酸钠复分解反应转化率低，硫酸钠的利用率不足60％，且无法得到物相纯净的硫酸铵，成本高昂，使得硫酸钠制备纯碱技术处于停滞状态。
硫酸钠制备碳酸氢钠技术的关键是如何提高钠离子的利用效率。有研究曾向硫酸钠制备碳酸钠反应体系中加入有机胺类促进复分解反应的进行，可将转化率提高至90％以上，但是由于该类有机物可溶于水，导致分离该有机物异常困难，且由于有机物在硫酸铵及碳酸钠中的残留，导致产品销售困难；此外，生产过程中有机胺损失较多，生产成本太高。
我国对硫酸钠制备碳酸氢钠的研究也较多。CN101544385A中公开了一种以硫酸钠为原料辅以有机胺制备碳酸钠联产硫酸钙的方法，该方法能够实现钠的转化率达到90％以上；但是有机胺沸点高，粘度大，蒸发回收能耗高；碳酸氢钠和硫酸钙中有机胺的夹带多，回收困难，损失多，生产成本也会比较高。
CN104355326A、CN102198953A和CN202016881U中均公开了一种复分解法制备碳酸氢钠联产硫酸铵的方法，其将硫酸钠和碳酸氢铵为原料，通过复分解反应获得碳酸氢钠，分离得到的母液经高温脱氨，130℃蒸发浓缩得到硫酸钠晶体，分离后母液再通过冷却结晶得到硫酸钠和硫酸铵的复盐，母液再通过蒸发结晶得到硫酸铵产品，该方法流程复杂，经过多次高温、冷却等工序，能耗高，且钠离子和硫酸根的利用率低，蒸发深度大，物料循环量大，生产成本高，目前未有工业化先例。
CN87104642A、CN1046142A、US5830442A1和CN1761617A中均公开了一种工艺方法，其通过对碳酸氢钠母液进行深度冷却，得到硫酸钠晶体，使得母液中的硫酸铵:硫酸钠接近2:1，进而通过蒸发结晶获得硫酸铵。该方法的冷却温度太低，最佳冷却温度为-5℃～-2℃，能耗高，且总体收率低，硫酸根利用率仅为25％左右，物料循环量大，生产运行成本高，到目前为止未能实现工业化。
CN105000579A和CN105712382A中公开了一种沉淀法，该种方法通过碳酸氢铵和硫酸钠复分解反应制备碳酸氢钠，而后在碳酸氢钠母液中加入石灰，回收其中的氨，但该过程氨的回收率仅有50％左右，造成资源浪费，增加运行成本，且产生的硫酸钙，产量大、价值低、品质差，销售困难，易引起二次污染。
CN103754898A中公开了一种利用硫酸钠与氯化钙制备氯化钠及结合联合制碱法生产碳酸钠的方法，该方法以硫酸钠和氯化钙为原料，通过复分解反应得到氯化钠溶液和硫酸钙固体，进而通过联合制碱法生产碳酸钠，该种方法简单易行、工艺成熟，但仍旧没有绕开新固废硫酸钙的产生，没有获得推广应用。
由以上研究可知，目前由硫酸钠制备碳酸氢钠技术存在着流程复杂、钠利用率低、硫酸铵纯度低等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，所述方法采用铵源作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，铵源在系统中循环利用。首先使硫酸钠与铵源反应，经蒸发结晶制备得到高品位的硫酸铵，母液经冷却结晶后与碳酸氢铵(或二氧化碳+氨气)反应制备碳酸氢钠。以此方法制备的硫酸铵纯度满足GB535-1995的要求，碳酸氢钠纯度≥90％，硫酸钠的利用率＞85％。
为达此目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明提供了一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，所述方法采用铵源作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，所述铵源包括磷酸氢二铵、甲酸铵或硝酸铵中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明采用铵源与硫酸钠进行反应生成第一目标产物硫酸铵和钠盐，然后分离溶液中的硫酸铵得到硫酸铵晶体和钠盐溶液，所述钠盐溶液进一步与碳酸氢铵(或二氧化碳+氨气)反应生成第二目标产物碳酸氢钠。
本发明采用的铵源包括磷酸氢二铵、甲酸铵或硝酸铵中的任意一种或至少两种的混合物，采用所述铵源与硫酸钠反应生成硫酸铵，反应后溶液处于硫酸铵结晶区间，经蒸发结晶后可获得物相纯净的硫酸铵。
本发明所述方法中，各原料的加入量可根据具体反应加以调整，本发明不作特别限定。
优选地，所述铵源在硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的系统中循环利用。
本发明所述铵源与硫酸钠反应后生成的硫酸铵被分离出溶液，产生硫酸铵母液，硫酸铵母液处于铵源结晶区间，经冷却后可将其进行分离，同时将得到铵源进行循环利用。
优选地，本发明所述硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法包括以下步骤：
(1)硫酸钠与铵源反应，经蒸发结晶制备得到硫酸铵晶体；
(2)硫酸铵母液经冷却结晶后与碳酸氢铵反应制备碳酸氢钠产品。
本发明利用硫酸铵与铵源及钠盐的溶解度差异，待硫酸钠与铵源反应后，利用蒸发结晶方式分离溶液中的硫酸铵，得到硫酸铵母液经冷却结晶后，分离出铵源得到冷却结晶母液，所述冷却结晶母液与碳酸氢铵或通入母液中的二氧化碳和氨气反应得到碳酸氢钠，将碳酸氢钠进行分离后得到碳酸氢钠母液，从而得到碳酸氢钠产品。
优选地，步骤(1)所述蒸发结晶的蒸发冷凝水用于溶解硫酸钠。
本发明将蒸发结晶产生的蒸发冷凝水和碳酸氢钠母液用于溶解硫酸钠，实现溶液的循环利用，提高了Na+的利用率，同时避免了废水排放造成的污染。
优选地，步骤(1)所述硫酸钠与铵源的反应为复分解反应。
优选地，步骤(1)所述复分解反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液。
优选地，步骤(2)所述硫酸铵母液经冷却结晶，析出铵源，经液固分离后得到铵源晶体及冷却结晶母液。
优选地，步骤(2)所述冷却结晶母液与碳酸氢铵发生复分解反应生成碳酸氢钠产品。
优选地，步骤(2)所述碳酸氢铵由二氧化碳与氨气反应生成。
优选地，步骤(2)所述复分解反应后产生的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回与步骤(2)中的冷却结晶母液反应。
本发明通过闪蒸分离碳酸氢钠母液中的碳酸氢铵，并将分离出的碳酸氢铵与冷却结晶母液进行反应制备碳酸氢钠，提高了碳酸氢铵的利用率。
优选地，步骤(2)所述碳酸氢钠母液经闪蒸得到的闪蒸母液返回步骤(1)中溶解硫酸钠。
优选地，步骤(1)所述反应的温度为常温～90℃，例如25℃、30℃、50℃、60℃、70℃或90℃，优选为60～90℃。
优选地，步骤(2)所述反应的温度为10～40℃，例如10℃、15℃、20℃、25℃、30℃或40℃，优选20～30℃。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)硫酸钠在蒸发冷凝水及碳酸氢钠母液经闪蒸返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的铵源及冷却结晶返回的铵源进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
(2)将步骤(1)得到的硫酸铵母液进行冷却结晶，析出过量的铵源，经液固分离后分别得到铵源晶体及冷却结晶母液；
(3)将步骤(2)得到的冷却结晶母液与碳酸氢铵反应生成碳酸氢钠，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
(4)将步骤(3)得到的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤(3)，闪蒸母液返回步骤(1)。
优选地，步骤(2)所述冷却结晶的终点温度为0～40℃，例如10℃、15℃、20℃、25℃、30℃或40℃，优选20～30℃。
优选地，步骤(3)所述加入体系的碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～2倍，例如1倍、1.5倍或2倍，优选为1～1.5倍。
本发明所述制备方法在碳酸氢铵与冷却结晶母液反应时，需控制加入体系的碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子的摩尔量的1～2倍，采用上述浓度一方面有利于碳酸氢钠的析出，另一方面，可保证复分解反应的效果，从而控制产出的碳酸氢钠的纯度≥90％；
优选地，步骤(4)所述的闪蒸的温度为60～110℃，例如60℃、75℃、80℃、90℃、100℃或110℃，优选80～90℃。
本发明控制闪蒸的温度为60～110℃，有利于碳酸氢铵的析出，从而提高碳酸氢铵的回收率及循环过程的可持续性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法流程简单，工业过程容易实现；铵源虽较硫酸钠价格高，但其在系统中可以循环利用，不仅降低了成本，同时还能提高硫酸钠的利用率，使其利用率＞85％；
(2)本发明提供的硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法中，由于采用了包括磷酸氢二铵、甲酸铵或硝酸铵中的任意一种或至少两种的混合物的铵源，可使制备得到的硫酸铵纯度大幅提高，碳酸氢钠纯度≥90％，可满足GB535-1995的要求；
(3)本发明提供的硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法过程清洁，无废水、废气及废渣排放，更加节能环保。
附图说明
图1是本发明提供的硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1示出了本发明提供的硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的工艺流程，其具体包括如下步骤：
(1)硫酸钠在任选的蒸发冷凝水及步骤(4)返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的铵源及冷却结晶返回的铵源进行反应(复分解反应1)，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
(2)步骤(1)得到的硫酸铵母液进行冷却结晶，析出过量的铵源，经液固分离后分别得到铵源晶体及冷却结晶母液；
(3)步骤(2)得到的冷却结晶母液与碳酸氢铵(或二氧化碳+氨气)反应生成碳酸氢钠(复分解反应2)，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
(4)步骤(3)得到的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤(3)，闪蒸母液返回步骤(1)。
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
具体实施方式部分所述“任选的”含义在于，在制备过程开始时，不存在蒸发冷凝水和步骤(4)返回的闪蒸母液，因此硫酸钠通过外加的水溶解，待制备过程进行一段时间后，产生了蒸发冷凝水及步骤(4)返回的闪蒸母液后，则利用上述溶液代替外加的水，实现水的循环利用。
实施例1
一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，包括如下步骤：
(1)硫酸钠在任选的如下蒸发冷凝水及步骤(4)返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的硝酸铵及冷却结晶返回的硝酸铵在常温下进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
(2)步骤(1)得到的硫酸铵母液冷却结晶至0℃，析出过量的硝酸铵，经液固分离后分别得到硝酸铵晶体及冷却结晶母液；
(3)步骤(2)得到的冷却结晶母液与二氧化碳及氨气在10℃下反应生成碳酸氢钠，加入的碳酸氢铵中铵离子摩尔量与钠离子摩尔比为1，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
(4)步骤(3)得到的碳酸氢钠母液经在60℃下保证一定真空度闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤(3)，闪蒸母液返回步骤(1)。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为21％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为95％，硫酸钠的利用率为91％。
实施例2
一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，包括如下步骤：
(1)硫酸钠在任选的蒸发冷凝水及步骤(4)返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的硝酸铵及冷却结晶返回的硝酸铵在60℃下进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
(2)步骤(1)得到的硫酸铵母液冷却结晶至20℃，析出过量的硝酸铵，经液固分离后分别得到硝酸铵晶体及冷却结晶母液；
(3)步骤(2)得到的冷却结晶母液与二氧化碳及氨气在20℃下反应生成碳酸氢钠，加入的碳酸氢铵中铵离子摩尔量与钠离子摩尔比为1.5，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
(4)步骤(3)得到的碳酸氢钠母液经在80℃下保证一定真空度闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤(3)，闪蒸母液返回步骤(1)。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为20.8％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为93％，硫酸钠的利用率为90％。
实施例3
一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，包括如下步骤：
(1)硫酸钠在任选的蒸发冷凝水及步骤(4)返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的硝酸铵及冷却结晶返回的硝酸铵在90℃下进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
(2)步骤(1)得到的硫酸铵母液冷却结晶至30℃，析出过量的硝酸铵，经液固分离后分别得到硝酸铵晶体及冷却结晶母液；
(3)步骤(2)得到的冷却结晶母液与碳酸氢铵在30℃下反应生成碳酸氢钠，加入的碳酸氢铵中铵离子摩尔量与钠离子摩尔比为2，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
(4)步骤(3)得到的碳酸氢钠母液经在90℃下保证一定真空度闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤(3)，闪蒸母液返回步骤(1)。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为20.5％，游离酸小于0.2％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为96％，硫酸钠的利用率为95％。
实施例4
一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，包括如下步骤：
(1)硫酸钠在任选的蒸发冷凝水及步骤(4)返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的硝酸铵及冷却结晶返回的硝酸铵在90℃下进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
(2)步骤(1)得到的硫酸铵母液冷却结晶至40℃，析出过量的硝酸铵，经液固分离后分别得到硝酸铵晶体及冷却结晶母液；
(3)步骤(2)得到的冷却结晶母液与碳酸氢铵在40℃下反应生成碳酸氢钠，加入的碳酸氢铵中铵离子摩尔量与钠离子摩尔比为1.5，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
(4)步骤(3)得到的碳酸氢钠母液经在110℃下闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤(3)，闪蒸母液返回步骤(1)。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为21.2％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为93％，硫酸钠的利用率为89％。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，将硝酸铵替换为含有等摩尔量的铵离子的磷酸氢二铵，其它与实施例1相同。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为20.1％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为91％，硫酸钠的利用率为87％。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于，将硝酸铵替换为等摩尔量的甲酸铵，其它与实施例1相同。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为20.3％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为92％，硫酸钠的利用率为87％。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于，将硝酸铵替换为含有等摩尔量的铵离子的按摩尔比为1:1配比的硝酸铵和甲酸铵，其它与实施例1相同。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为20.2％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为91％，硫酸钠的利用率为88％。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于，将硝酸铵替换为含有等摩尔量的铵离子的按摩尔比为2:1配比的磷酸氢二铵和甲酸铵，其它与实施例1相同。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为20％，游离酸小于0.1％，满足GB535-1995的要求；碳酸氢钠纯度为90％，硫酸钠的利用率为86％。
对比例1
本对比例采用硫酸钠和碳酸氢铵作为原料制备硫酸铵和碳酸氢钠，与实施例1相比，省略硝酸铵的添加，其它与实施例1相同，具体包括以下步骤。
将硫酸钠和碳酸氢铵进行复分解反应，反应完成后，分离碳酸氢钠，将碳酸氢钠母液进行蒸发结晶获得硫酸铵晶体。
采用化学分析法检测硫酸铵中氨氮含量为9％；碳酸氢钠纯度为40％，硫酸钠的利用率小于50％。
由实施例1-8可以看出，利用本发明提供的方法制备得到的硫酸铵中氨氮含量在20～21.2％，且游离酸的含量均＜0.1％，能够满足GB535-1995的要求，碳酸氢钠的纯度≥90％，且硫酸钠的利用率＞85％，对比实施例1-8与对比例1可以看出，本发明所述方法制备得到的碳酸氢钠的纯度明显优于对比例1，其对硫酸钠的利用率也明显提高，提高了原料利用率，降低了生产成本，由此也说明了相对于采用其他种类的铵源，例如碳酸氢铵，本发明能够获得更高的硫酸钠利用率和更高纯度的碳酸氢钠产品。
综上可以看出，本发明所述方法通过采用选自磷酸氢二铵、甲酸铵或硝酸铵中的至少一种的铵源作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，从而制备高纯度的碳酸氢钠和硫酸铵是可行的，且制备过程中硫酸钠的利用率也明显提高。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (16)
1.一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，其特征在于，所述方法采用铵源作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，所述铵源包括甲酸铵和/或硝酸铵；
所述硫酸钠与铵源的反应为复分解反应；
所述复分解反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
所述方法包括以下步骤：
（1）硫酸钠与铵源反应，经蒸发结晶制备得到硫酸铵晶体；
（2）硫酸铵母液经冷却结晶后与碳酸氢铵反应制备碳酸氢钠产品；
步骤（1）所述反应的温度为常温~90℃；
步骤（2）所述反应的温度为10~40℃；
加入体系的碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～2倍。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铵源在硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的系统中循环利用。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述蒸发结晶的蒸发冷凝水用于溶解硫酸钠。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述硫酸铵母液经冷却结晶，析出铵源，经液固分离后得到铵源晶体及冷却结晶母液。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷却结晶母液与碳酸氢铵发生复分解反应生成碳酸氢钠产品。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳酸氢铵由二氧化碳与氨气反应生成。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复分解反应后产生的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回与步骤（2）中的冷却结晶母液反应。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碳酸氢钠母液经闪蒸后母液返回步骤（1）中溶解硫酸钠。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述反应的温度为60~90℃。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述反应的温度为20~30℃。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）硫酸钠在蒸发冷凝水及碳酸氢钠母液经闪蒸返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的铵源及冷却结晶返回的铵源进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；
（2）将步骤（1）得到的硫酸铵母液进行冷却结晶，析出过量的铵源，经液固分离后分别得到铵源晶体及冷却结晶母液；
（3）将步骤（2）得到的冷却结晶母液与碳酸氢铵反应生成碳酸氢钠，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；
（4）将步骤（3）得到的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤（3），闪蒸母液返回步骤（1）；
所述铵源包括甲酸铵和/或硝酸铵；
步骤（1）所述的反应为复分解反应；
步骤（1）所述反应的温度为常温~90℃；
步骤（3）所述反应的温度为10~40℃；
加入体系的碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～2倍。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述冷却结晶的终点温度为0~40℃。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述冷却结晶的终点温度为20~30℃。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤（3）加入体系的所述碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～1.5倍。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述闪蒸的温度为60~110℃。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述闪蒸的温度为80~90℃。
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