CN114455612A - 一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳酸钠制备技术领域，公开了一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，工艺联合硫酸钠和碳酸氢铵的复分解反应以及碳酸氢钠的湿分解工艺制备纯碱，复分解反应的另一产物硫酸铵和石灰粉反应获得石膏；且工艺产生的氨气和二氧化碳通过氨气吸收和碳化工艺合成碳酸氢铵进行循环利用。本方案以大宗化工副产物元明粉(硫酸钠)为原料，通过复分解反应和湿分解反应生产玻璃市场容需量大的纯碱，从源头上杜绝了氯离子处理难题以及氯离子处理带来的二次污染；且具有反应条件温和、投资少、运行成本低以及盈利能力强的优点，可广泛应用于生产纯碱。

Description

一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺

技术领域

本发明涉及碳酸钠制备技术领域，具体涉及一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺。

背景技术

纯碱化学名称碳酸钠(Na₂CO₃)，是重要的化工原料之一，其广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域，玻璃制造工业是纯碱的主要消费部门，生产1吨玻璃约消耗纯碱0.2吨；因此纯碱的生产工艺及效率尤其重要。

现有技术主要采用氨碱法和联碱法生产纯碱，其中氨碱法是目前工业生产纯碱的主要方法之一。主要生产过程包括盐水制备、石灰石煅烧、氨盐水制备、及其碳酸化、重碱的分离与煅烧、氨的回收等；该法突出缺点是原料利用率低，尤其NaCl利用率不高(钠为70～72％，氯为27.5～28.5％)，此外还具有废渣排放量大、厂址选择局限性大、石灰制备和氨回收系统设备庞大、能耗较高、流程较长等缺点。联碱法以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化碳为原料，同时生产纯碱及氯化铵，即联合产纯碱与氯化铵，目前多采用“一次碳化、两次吸氨、一次加盐、低温析铵”流程。本方法优点为克服氨碱缺点，原盐利用率大幅提升，无需石灰石和煤(CO₂气体来自于氨厂)；副产品氯化铵用于氮素化肥、电池制造、电镀和印染领域。但联碱法仍然存在较多缺陷，如1)制备纯碱的生产线通常和合成氨的生产线联合设置，实际上是双线生产，设备全停大修需要将两个循环系统设备停机保养，通常耗时10-20天，严重影响生产效率；2)联碱法中纯碱由碳酸氢钠经高温煅烧获得，使得纯碱生产的能耗非常高，且煅烧流程复杂(为了避免重碱含水量过高而粘结，需要返碱煅烧)，生产效率低下；3)联碱法中因氨形成产品氯化铵，使得氨的投入多而循环利用少，显著增加生产成本；4)联碱法制得的纯碱产品的盐分和粒度不如氨碱法、品控难度大；5)联碱法中氯离子的处理非常麻烦，且易带来二次污染。因此，研发一种能耗少、氨回收率高、生产效率高的纯碱生产新工艺可弥补市场纯碱生产工艺技术的不足，对市场上纯碱的应用具有重要意义。

发明内容

本发明意在提供一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，以解决目前的纯碱制备工艺存在生产效率低、生产流程长的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，利用硫酸钠和碳酸氢铵的复分解反应，将反应获得的碳酸氢钠在强碱的作用下利用湿分解工艺制备纯碱，过程中产生的氨气和二氧化碳经蒸氨工序和碳化工序合成碳酸氢铵，所得碳酸氢铵循环进入工艺生产纯碱。

本方案的原理及优点是：

1、本方案中碳酸氢钠经湿分解工艺制备纯碱，利用强碱(具体为氢氧化钠)调节溶液pH，加快碳酸氢钠的分解速度；同时氢氧化钠具有吸水放热的特性，向湿碳酸氢钠中加入强碱，再在加热条件下将湿氢氧化钠分解为纯碱和二氧化碳(CO₂)。相比于现有技术联碱法中经低温冷冻、高温蒸发再干燥的工序获得纯碱，本方案的湿分解工艺显著缩短了生产流程，提升了生产效率；同时，相比于现有技术联碱法和氨碱法中碳酸氢铵经高温煅烧获得纯碱，本方案的湿分解工艺燃料煤用量低，大大降低了电能及蒸汽的相对能耗。

2、与联碱法中纯碱生产线依赖于氨生产线相比，本方案纯碱生产线能单独配置，原料元明粉和碳酸氢铵经复分解反应和湿分解反应即可获得纯碱，简化生产流程，无需依赖其他生产线，减少停工检查时间，从而提升生产效率。

3、与现有技术使用氯化钠或卤化物的方案不同，本方案中以大宗化工副产物元明粉(硫酸钠Na₂SO₄)和碳酸氢铵(NH₄HCO₃)为原料，通过复分解反应生产玻璃市场容需量大的纯碱，制备工艺中应用盐析效应提高硫酸钠与碳酸氢铵复分解反应生成碳酸氢钠(NaHCO₃)结晶的结晶率，有效推动反应正向进行，从源头上杜绝了氯离子的处理以及带来的二次污染难题，降低废水处理能耗，同时具有反应条件温和、投资少、运行成本低等优点，可广泛应用于生产纯碱。

4、本方案以二氧化碳(CO₂)和反应过程中产生的氨气(NH₃)经蒸氨工序和碳化工序合成碳酸氢铵，实现氨的循环利用，获得了无废气产生的纯碱制备工艺，显著降低生产成本，也更加绿色环保；并以CO₂为原料的为碳中和提供了一种资源再利用的有效解决方案。

优选的，包括如下步骤：

S1：硫酸钠溶液配置，将硫酸钠配置为饱和溶液Ⅰ；

S2：复分解反应工序，向S1所得溶液Ⅰ中加入碳酸氢铵，反应后过滤，获得混合气体、滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ；

S3：湿分解反应工序，将S2所得滤饼Ⅰ在调节pH后进行湿分解反应，获得气体Ⅱ和料浆Ⅰ；料浆经离心、过滤和干燥，获得碳酸钠和滤液Ⅱ，所得滤液Ⅱ净化后重新投入S1；

S4：脱碳脱氨反应工序，将S2所得滤液Ⅰ加热分解出气体Ⅰ和气体Ⅱ；

S5：蒸氨工序，向S4剩余滤液Ⅰ中加入石灰粉，反应获得气体Ⅰ和料浆Ⅱ；将S2、S4～S5所得气体Ⅰ汇入氨气吸收塔中，获得溶液Ⅱ；

S6：碳化工序，将S3～S4所得气体Ⅱ和S5所得溶液Ⅱ汇入碳化塔，反应后获得溶液Ⅲ；

S7：碳酸氢铵溶液过滤工序，将S6所得溶液Ⅲ经过滤获得滤饼Ⅱ和滤液Ⅲ，所得滤饼Ⅱ循环进入S2与硫酸钠反应，所得滤液Ⅲ进入S5的氨气吸收塔；

S8：石膏浆过滤工序，将S5所得料浆Ⅱ经过滤获得石膏和滤液Ⅵ；所得滤液Ⅵ净化后重新投入S1。

与现有技术中原料消耗量大相比，本方案反应原料碳酸氢铵可通过反应过程中产生的氨气(气体Ⅰ)和二氧化碳(气体Ⅱ)经氨吸收和碳化制备反应原料碳酸氢铵，实现气废的循环利用，有效降低气废排放量及处理气废所需能耗；且本方案利用连续的流程工艺制备纯碱副产石膏，大幅提升纯碱生产经济效益，同时降低了安全风险和环境污染，是一种全新的绿色工艺。

同时，本方案根据分析溶液中包含的主要物质，将反应过程中产生的废水经过不同的流程进行循环利用，有效实现工艺物料的平衡，同时能降低废水处理成本、充分利用废水资源，实现“零排放”，避免生产工艺对环境造成负担。

优选的，在S2和S5中，硫酸钠、碳酸氢铵和石灰粉的质量比为1：1.2～1.5：1.1～1.4。采用上述方案，过量碳酸氢铵进一步促进复分解反应向正方向进行，便于硫酸钠完全反应；同时加入适量的石灰粉，完全沉淀溶液中的硫酸根离子，将废水处理工艺和石膏生产工艺融为一体，显著提升资源利用率，从而提升经济效益。

优选的，在S2中反应条件为：在35～40℃下间歇反应3～4h；在S3中湿分解反应温度为95℃；S5中蒸氨温度为95℃。采用上述方案，底物转化率较高，如NH₄HCO₃的转化率可达到92％；产品质量好，如生产的纯碱产品中Na₂CO₃含量超过99.5％；品控难度小，如相同条件的不同批次间纯碱产品中Na₂CO₃≥误差均小于0.50％；比现有技术的能耗更低，如本方案中反应温度更加温和(最高反应温度95℃)，燃料煤用量更低，显著节约能源，降低生产成本。

优选的，在S4中，加热温度为40～60℃，所述加热在管式换热器中完成。采用上述方案，将复分解反应中过量的碳酸氢铵完全进行脱碳脱氨反应，避免溶液中的碳酸氢铵影响石膏生产工艺，从而提升工艺副产石膏的纯度。

优选的，在S6中，反应底物还包括外界输入的气体Ⅱ。气体Ⅱ为二氧化碳，本方案工艺利用二氧化碳和氨水反应获得氢氧化铵，氢氧化铵循环进入纯碱制备工艺，为平衡工艺物料，工艺会消耗大量二氧化碳，有效降低临近工厂的二氧化碳排放，且为以二氧化碳为原料的碳中和提供了一种资源再利用的有效解决方案。

优选的，在S5和S6中，还包括尾气的吸收和净化。采用上述方案，有效避免工艺产生的气体进入大气污染环境，实现生产工艺的零排放。

优选的，在S3中，调节pH值为9。采用上述方案，显著增加湿分解反应的转化率，便于纯碱形成晶体析出，从而便于后续离心获得纯碱晶体，提升了产品质量。

优选的，在S3中，采用氢氧化钠调节pH料浆Ⅰ的pH值。采用上述方案，一方面有效调节溶液pH，便于纯碱形成晶体；另一方面，氢氧化钠遇水吸热加速碳酸氢钠分解为纯碱；最后，便于料浆Ⅰ过滤后的滤液Ⅱ重新进入硫酸钠溶液配置工序。

优选的，在S3中，干燥温度为140～160℃；所述干燥在流化床干燥机中完成。根据碳酸钠的质量和干燥要求，如产品中碳酸钠含固量大于等于99.2％，且结晶颗粒中95％以上小于80目；采用上述方案，湿物料均匀、连续的从进料口进入流化床，在振动电机产生的振动和经空气分布板均匀分布热气流的双重作用下，物料呈悬浮态与热气流充分接触，在此过程完成干燥，充分满足对产品中碳酸钠(纯碱)的质量和粒度要求。

附图说明

图1为本发明以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的工艺流程示意图。

图2为本发明以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏简化装置的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明，下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；所用的实验方法均为常规方法；所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。

说明书附图中的附图标记包括：溶解槽11、输送泵12、缓冲槽13、复分解反应器20、复分解过滤机21、碳酸氢铵仓22、湿分解反应器3、pH检测仪30、湿分解过滤机31、流化床干燥机32、脱碳脱氨反应器4、换热器41、蒸氨器51、氨气吸收塔52、尾气吸收塔521、碳化塔6、碳酸氢铵过滤机7、石膏过滤机81、净化槽82、碳酸钙过滤机83。

实施例1～3、对比例1～3中底物用料、处理条件及产物得率上的差异如表1所示。以实施例1为例，说明以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺。

本发明技术方案联合硫酸钠和碳酸氢铵的复分解反应以及碳酸氢钠的湿分解工艺制备纯碱，工艺产生的氨气(气体Ⅰ)和二氧化碳(气体Ⅱ)通过蒸氨工序和碳化工序合成碳酸氢铵，合成的碳酸氢铵可再次与硫酸钠进行复分解反应制备纯碱。反应原料按图1所示的工艺流程进行反应，在制备纯碱和副产石膏的同时，将工艺过程中产生的气体进行回收利用，最终实现了无三废产生的零排工艺；且从外界引入CO₂，为以CO₂为原料的碳中和提供了一种资源再利用的有效解决方案，有效降低CO₂排放量，是一种全新的绿色工艺。

本方案具体实施方式如下：

一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，包括如下步骤：

S1：硫酸钠溶液配置，如图2所示，硫酸钠经料仓给料皮带输送至硫酸钠溶解槽11内，搅拌溶解，配制成溶液Ⅰ(饱和硫酸钠溶液)，再将溶液Ⅰ经输送泵12泵送至缓冲槽13，随后泵送至复分解反应器20内进入复分解反应工序；

S2：复分解反应工序，按照硫酸钠和碳酸氢铵的质量比为1：1.3(可选原料质量比范围1：1.2～1.5)向S1中含有饱和硫酸钠溶液的复分解反应器2内加入碳酸氢铵，在35℃(可选温度范围35～40℃)下间歇反应3～4h，本实施例间歇反应时间为8h；将反应获得的料浆经泵送入复分解过滤机21中完成过滤，获得混合气体(二氧化碳和氮气)、滤饼Ⅰ(湿碳酸氢钠)和滤液Ⅰ(硫酸钠和碳酸氢铵混合溶液)；

复分解反应工序进行的化学反应方程式如下：

2NH₄HCO₃+Na₂SO₄→2NaHCO₃+(NH₄)₂SO₄

本方案通过温和的反应条件和过量的碳酸氢铵，即可促进反应向正方向进行，提升底物硫酸钠的转化率和产物碳酸氢钠得率，从而提升生产效率。

S3：湿分解反应工序，将S2所得湿碳酸氢钠进入湿分解反应器3内，加入氢氧化钠(NaOH)调节pH，pH检测仪30对溶液的pH进行监控，当pH调节至9时停止加入氢氧化钠，湿碳酸氢钠在加热至95℃后分解获得气体Ⅱ(二氧化碳)和料浆Ⅰ(湿碳酸钠)；湿碳酸钠经离心、湿分解过滤机31过滤后泵送至流化床干燥机32中，在150℃(可选温度范围为140～160℃)条件下完成干燥，获得碳酸钠固体和滤液Ⅱ(碳酸氢钠、氢氧化钠和碳酸钠混合溶液)；

湿分解反应工序进行的化学反应方程式如下：

本方案中湿碳酸氢钠通过氢氧化钠调节pH结合加热至95℃即可达到湿碳酸氢钠超过92％的分解率，与现有技术中需要高温煅烧和返碱混合煅烧等复杂、高耗能工艺才能实现湿碳酸氢钠的分解相比，本方案明显降低了反应能耗，提升了生产效率。同时，本方案获得的纯碱产品中碳酸钠含量均超过99.5％，比现有技术中联碱法制得的纯碱产品质量更好(现有技术联碱法制得纯碱产品中碳酸钠含量在99.2％以上)，提升纯碱产品质量，对纯碱产品生产和应用均具有指导意义。

S4：脱碳脱氨反应工序，将S2所得滤液Ⅰ经换热器41换热至50℃(可选温度范围40～60℃)后泵入脱碳脱氨反应器4内，分解出气体Ⅰ(氨气)和气体Ⅱ(二氧化碳)在离心风机的作用下管道输送至氨气吸收塔52，剩余滤液Ⅰ进入蒸氨器51中；

脱碳脱氨反应工序进行的化学反应方程式如下：

NH₄HCO₃→NH₃+CO₂+H₂O

S5：蒸氨工序，向蒸氨器51中加入石灰粉，石灰粉的添加量为硫酸钠添加量的1.3倍(可选范围为1.1～1.4倍)，在95℃条件下反应获得气体Ⅰ(氨气)和料浆Ⅱ(石膏和石灰粉混合料浆)；将上游工序生成的气体，如S4～S5生成的气体Ⅰ(氨气)和气体Ⅱ(二氧化碳)、S2生成的混合气体(氨气和氮气)一起汇入氨气吸收塔52中，在常温条件下(本实施例具体为25℃)进行氨气吸收，获得溶液Ⅱ(氨水)；产生的氨水送入碳化塔6中；对未反应的尾气进行净化和吸收，具体为未反应的二氧化碳和空气送入尾气吸收塔521处理后将剩余尾气排空，此时尾气中只包含氮气，不会对大气造成污染。

蒸氨工序包括石膏生成阶段和氨气吸收阶段，进行的化学反应方程式依次如下：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+(NH₄)₂SO₄→2NH₃+CaSO₄+2H₂O

少量的碳酸氢铵会在碱的作用下发生如下反应，生成少量的碳酸钙：

NH₄HCO₃+Ca(OH)₂→NH₃+2H₂O+CaCO₃

本方案通过添加适量的石灰粉，完全沉淀溶液中的硫酸根离子，将废水处理工艺和石膏生产工艺融为一体，显著提升资源利用率，从而提升经济效益。

S6：碳化工序，将S3～S4所得气体Ⅱ(二氧化碳)和S5所得溶液Ⅱ(氨水)汇入碳化塔6，与外界输入的二氧化碳在常温状态下(本实施例具体为0.3MPa，25℃)反应获得溶液Ⅲ(碳酸氢铵溶液)；

碳化工序进行的化学反应方程式如下：

NH₃·H₂O+CO₂→NH₄HCO₃

S7：碳酸氢铵溶液过滤工序，将S6所得碳酸氢铵溶液(溶液Ⅲ)泵送到碳酸氢铵过滤机7，过滤后获得滤饼Ⅱ(碳酸氢铵)和滤液Ⅲ(碳酸氢铵母液)，所得碳酸氢铵进入碳酸氢铵仓22后再循环进入S2与硫酸钠进行复分解反应，所得碳酸氢铵母液进入S5的氨气吸收塔52，与氨气形成氨水、碳酸氢铵混合液，混合液再泵送至碳化塔6与二氧化碳反应获得碳酸氢铵溶液，实现氨气和二氧化碳的回收利用；降低气废排放及后续处理成本。

S8：石膏浆过滤工序，将S5所得料浆Ⅱ经石膏过滤机81过滤获得石膏和滤液Ⅵ(母液Ⅲ)，所得滤液Ⅵ与S3所得滤液Ⅱ混合形成碳酸钙溶液，碳酸钙溶液经净化槽82净化后进入碳酸钙过滤机83完成过滤，获得碳酸钙固渣和混合滤液，滤液重新投入溶解槽11，用于配置硫酸钠饱和溶液。

本方案根据分析溶液中包含的主要物质，将反应过程中产生的废水经过不同的流程进行循环利用，有效实现工艺物料的平衡，同时能降低废水处理成本、充分利用废水资源，实现“零排放”，避免生产工艺对环境造成负担。

对比例4：根据国家标准GB/T 35802-2018中所示联碱法制备纯碱，得到Na₂CO₃含量≥99.25％的纯碱产品，副产物为氯化铵。

表1：实施例1～3、对比例1～3在制纯碱副产石膏工艺的底物用料、处理条件及产物得率

如表1所示，实施例1～实施例3制备的纯碱产品检测质量均满足以下标准：Na₂CO₃含量≥99.5％(干基)，氯化物含量(以Cl计)≤0.1％(湿基)，H₂O的含量≤2.0％；符合国家标准GB/T 35802-2018中的纯碱生产要求(Na₂CO₃≥99.2％，氯化物(以Cl计)≤0.55％，H₂O≤2.0％)，具体高出0.3个百分点；同时本方案实施例1-实施例3制备的纯碱产品中碳酸钠纯度均对比例4中联碱法制备的产品纯度。其中湿分解反应的条件直接影响湿碳酸氢钠的分解率和纯碱产品质量(纯碱中碳酸钠的含量越高代表纯碱产品质量越好)，结合实施例1～实施例3，在相同的湿分解温度和pH条件下，获得的纯碱产品质量差异不大；而实施例3中的原料比和反应条件能获得最高纯度的纯碱(99.58％)，也从侧面证明了过量的碳酸氢铵促进复分解反应向正方向进行，提升纯碱生产效率。

另外，湿分解反应温度和pH均对碳酸氢钠分解率影响较大；结合实施例1、对比例1、对比例3所得纯碱产品中的碳酸钠含量，说明当溶液温度为95℃时，调节pH至9时碳酸氢钠具有最佳分解率，pH偏高或偏低均严重影响碳酸氢钠的分解率以及所得纯碱产品中碳酸钠的含量。而结合对比例2和实施例1～实施例3所得纯碱产品中的碳酸钠含量，说明当溶液pH为9时，溶液温度升至95℃时碳酸氢钠具有最佳分解率，温度偏低则显著降低碳酸氢钠的分解率以及所得纯碱产品中碳酸钠的含量。

本方案制备的纯碱产品主要用于玻璃生产企业，按照玻璃生产要求进行包装：产品为白色细小颗粒，无结块，外包装完好，有薄膜内袋。本实施例排放的尾气为氮气，且每生产1吨纯碱会产生0.0004Nm³的氮气，因氮气不会造成环境污染，可直接排放至大气中。

本方案不仅采用了比现有技术更加温和的反应条件(如湿分解反应无需高温煅烧即可获得高品质产物)，明显降低生产能耗；也通过对反应过程中产生的气废、固废和液废进行分步回收利用，实现工业生产的“零排放”，同时降低了安全风险和环境污染，是一种全新的绿色工艺。

本实施例实现“零排放”主要通过以下工艺：一方面，充分回收利用反应过程中产生的气废(氨气和二氧化碳)，实现气废的循环利用，有效避免气废排放。另一方面，本方案根据分析溶液中包含的主要物质，将反应过程中产生的废水经过不同的流程进行循环利用，有效实现工艺物料的平衡，获得副产物石膏大幅提升纯碱生产经济效益；剩余废水则重新循环进入生产纯碱的工艺流程，充分利用废水资源。

本方案对应工艺和设备的成本和产出对比分析如下，以年产20万吨纯碱为例，将副产石膏32.46万吨，纯碱年均销售收入43692.43(每吨纯碱按2200元)万元，石膏年均销售收入649.20(每吨石膏按20元)万元，年均总成本26280.86万元，年均利润总额18459.45万元，总投资收益率61.28％，项目全投资回收期2.71年(所得税前)。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：联合硫酸钠和碳酸氢铵的复分解反应以及碳酸氢钠的湿分解工艺制备纯碱，工艺产生的氨气和二氧化碳通过合成碳酸氢铵进行循环利用。

2.根据权利要求1所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1：硫酸钠溶液配置，将硫酸钠配置为饱和溶液Ⅰ；

S2：复分解反应工序，向S1所得溶液Ⅰ中加入碳酸氢铵，反应后过滤，获得混合气体、滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ；

S3：湿分解反应工序，将S2所得滤饼Ⅰ在调节pH后进行湿分解反应，获得气体Ⅱ和料浆Ⅰ；料浆经离心、过滤和干燥，获得碳酸钠和滤液Ⅱ；

S4：脱碳脱氨反应工序，将S2所得滤液Ⅰ加热分解出气体Ⅰ和气体Ⅱ；

S5：蒸氨工序，向S4中剩余的滤液Ⅰ中加入石灰粉，反应获得气体Ⅰ和料浆Ⅱ；将S2～S5所得气体Ⅰ汇入氨气吸收塔中，反应获得溶液Ⅱ；

S6：碳化工序，将S3～S4所得气体Ⅱ、S5所得溶液Ⅱ汇入碳化塔，反应获得溶液Ⅲ；

S7：碳酸氢铵溶液过滤工序，将S6所得溶液Ⅲ经过滤获得滤饼Ⅱ和滤液Ⅲ，所得滤饼Ⅱ循环进入S2与硫酸钠反应；

S8：石膏浆过滤工序，将S5所得料浆Ⅱ经过滤获得石膏和滤液Ⅵ；所得滤液Ⅵ净化后重新投入S1。

3.根据权利要求2所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S2和S5中，硫酸钠、碳酸氢铵和石灰粉的质量比为1：1.2～1.5：1.1～1.4。

4.根据权利要求3所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S2中，反应条件为：在35～40℃下间歇反应3～4h；在S3中，湿分解反应的温度为95℃；S5中蒸氨温度为95℃。

5.根据权利要求4所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S4中，加热温度为40～60℃，所述加热在管式换热器中完成。

6.根据权利要求5所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S6中，反应底物还包括外界输入的气体Ⅱ。

7.根据权利要求6所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S5和S6中，还包括尾气的吸收和净化。

8.根据权利要求7所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S3中，调节pH值为9。

9.根据权利要求8所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S3中，采用氢氧化钠调节pH料浆Ⅰ的pH值。

10.根据权利要求9所述的一种以硫酸钠和二氧化碳为原料制纯碱副产石膏的新工艺，其特征在于：在S3中，干燥温度为140～160℃；所述干燥在流化床干燥机中完成。

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