CN116096676B

CN116096676B - 改进的碱金属氰化物生产

Info

Publication number: CN116096676B
Application number: CN202180062746.3A
Authority: CN
Inventors: M·勒芬菲尔德; R·霍克; J·曼加纳罗; R·诺克罗斯; S·K·塔恩
Original assignee: Saianko Co
Current assignee: Saianko Co
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2041-07-13
Also published as: WO2022015717A1; CN116096676A; EP4182268A1; KR20230025944A; US11608274B2; KR102559464B1; US20220017374A1

Abstract

本公开涉及生产碱金属氰化物的改进方法，特别涉及生产氰化钠的改进方法。生产氰化钠的改进方法包括使氰化氢与碳酸钠水溶液或碳酸钠和碳酸氢钠混合物的水溶液接触以生产氰化钠溶液的步骤。

Description

改进的碱金属氰化物生产

其他相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求了2020年7月14日提交的美国临时申请号63/051,731的权益。

技术领域

本公开涉及用于生产碱金属氰化物(例如氰化钠生产)的改进的方法和系统。

背景技术

氰化氢(HCN)是一种极易挥发的无色剧毒气体。氰化氢在商业上用作制造碱金属氰化物的前体，如氰化钠和氰化钾、甲基丙烯酸甲酯、甲硫氨酸、螯合剂(如NTA和EDTA)等。制造氰化氢的主要商业反应方法，称为安德卢梭法(Andrussow process)，其通过在铂(Pt)或铂合金网催化剂存在下，混合氨、通常包含甲烷的烃流和氧气(通常使用空气引入)来进行，以根据反应(1)产生氰化氢。

二氧化碳和一氧化碳通常作为甲烷氧化的副产物形成，并且如果空气是氧气的来源，则产物气体包含氮气。

氰化氢也作为某些石化工艺(例如氨氧化)的副产品产生。通过丙烯的氨氧化生产丙烯腈是副产物HCN的重要来源。根据来源，副产品HCN可能是液体或蒸汽，其成分各不相同。丙烯腈生产过程中产生的HCN通常是相对纯的液体。

通常，通过将氰化氢气体吸收到氢氧化钠水溶液中来生产氰化钠。氰化钠是一种用于采矿业的必需化学品，用于从矿石中提取金和银。它或者作为水溶液出售，通常氰化钠的重量百分比在25％和35％之间，或者作为纯度在97％和99％之间的固体出售。也使用含水氰化钠浆液。例如，参见美国专利4,902,301。

在由氰化氢生产碱金属氰化物方面，几乎没有改进。在本领域中需要一种更有效率和更具成本效益的生产碱金属氰化物的方法。尤其需要更有效率和更具成本效益的氰化钠生产。

发明内容

本发明涉及生产碱金属氰化物的改进方法。碱金属氰化物是化学元素周期表中第1族中任意金属的氰化物。第1族金属包括锂、钠、钾、铷和铯。本发明尤其涉及生产氰化锂、氰化钾和氰化钠的改进方法，最尤其涉及氰化钠的生产。

生产碱金属氰化物(例如，氰化锂，LiCN；氰化钠，NaCN；或氰化钾，KCN)的改进方法包括在足以生产碱金属氰化物溶液的反应条件下，使含氰化氢的气体与碱金属碳酸盐水溶液或碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触的步骤。超过其溶解度的固体碱金属碳酸盐或碳酸氢盐可以存在于液相中。碱金属碳酸氢盐和碱金属碳酸盐的选择取决于所生产的碱金属氰化物。下面以氰化钠为例描述改进的方法。

生产氰化钠的改进方法包括在足以生产氰化钠溶液的反应条件下，使氰化氢与碳酸钠(Na₂CO₃)水溶液或碳酸钠和碳酸氢钠(NaHCO₃)混合物的水溶液接触的步骤。超过其溶解度的固体碳酸钠或碳酸氢钠可能存在于氰化钠溶液中并从氰化钠溶液中除去。

附图说明

图1显示了使用碳酸钠作为主要钠源，生产NaCN溶液的碳酸氢钠沉淀物的工艺。

图2显示了使用碳酸钠作为主要钠源，生产NaCN溶液的碳酸氢钠沉淀物的工艺，其具有二级吸收器以最大化地回收HCN。

图3显示了使用碳酸钠作为主要钠源，生产NaCN溶液的碳酸氢钠沉淀物的工艺，其具有二级吸收器并整合了碳酸氢钠分解步骤。

图4显示了使用碳酸钠作为主要钠源，生产NaCN溶液的碳酸氢钠沉淀物的工艺，其具有二级吸收器并整合了碳酸氢钠分解步骤，其中二级吸收器使用NaOH作为吸收介质，并且其中来自二级吸收器的液体流出物被输送到一级接触区。

图5显示了优选实施方案，其中碳酸钠是唯一的钠源。

图6显示了在最少量的碳酸钠溶液中吸收气态HCN并产生副产物碳酸氢钠滤饼的单阶段工艺的简化流程图。

图7显示了实施例1的实验装置，阐述了本发明的工艺。

图8显示了实施例2和3的实验装置，阐述了本发明的工艺。

具体实施方式

本发明涉及生产碱金属氰化物的改进方法。即生产氰化锂，LiCN；氰化钠，NaCN；氰化钾，KCN；氰化铷，RbCN；或氰化铯，CsCN的改进方法。生产氰化锂，LiCN；氰化钠，NaCN或氰化钾，KCN的改进方法代表本发明的独立实施方案，生产氰化钠，NaCN是本发明的特定实施方案。虽然适用于任何碱金属氰化物，但下面通过实施例描述了本发明用于生产氰化钠NaCN的改进方法，其是最具经济意义的碱金属氰化物。为了生产其它碱金属氰化物，根据所生产的碱金属氰化物来选择碱金属碳酸氢盐和碱金属碳酸盐，例如生产氰化锂时选择碳酸氢锂和碳酸锂，或者生产氰化钾时选择碳酸氢钾和碳酸钾。碱金属氰化物的混合物可以使用碱金属碳酸氢盐和/或碱金属碳酸盐的混合物来生产。

本发明涉及生产碱金属氰化物的方法。本发明的方法包括在足以生产碱金属氰化物水溶液的反应条件下，使氰化氢与碱金属碳酸盐水溶液或碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触的步骤。本发明包括生产碱金属氰化物的方法，包括在反应室中，在足以生产碱金属氰化物水溶液的反应条件下，使氰化氢与碱金属碳酸盐水溶液或碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触，从反应室中除去气态流出物，从反应室中以液态流出物的形式除去碱金属氰化物水溶液，和从碱金属氰化物水溶液中分离接触步骤中产生的任何固体碱金属碳酸氢盐。本发明的方法可用于生产任何碱金属氰化物。在本发明的方法中，碱金属是锂、钠或钾，或者碱金属是钠。

作为根据本发明生产碱金属氰化物的第一步，在足以生产碱金属氰化物水溶液的反应条件下使氰化氢与碱金属碳酸盐水溶液或碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触。接触步骤中的水溶液的pH值取决于存在的化学物质，其可以是碱性的。氰化氢可以是含氰化氢的气体。化学计量的或过量的氰化氢可用于使所有存在的碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐反应，并产生较高纯度的碱金属氰化物，即不含或仅含少量或可忽略不计的碱金属碳酸盐。可能存在过量氰化氢，其示例性含量为1-20％过量、3-15％过量、5-10％过量等。

在本发明的生产碱金属氰化物的方法中，碱金属氰化物产物水溶液的pH应该是碱性的，例如pH 8或更高，以避免氰化物聚合。在优选的方法中，碱金属氰化物产物水溶液具有碱性pH值，例如约8-12，或约9-11，或约10-11，或约10-12的pH值。可以使用本领域已知的方法调节pH，例如加入碱，优选碱金属氢氧化物。

根据本发明的生产碱金属氰化物的方法可以具有一个或多个附加步骤。未反应的碱金属碳酸盐可能存在于生产的碱金属氰化物水溶液中。由于其相对不溶性，碱金属碳酸氢盐通常以固体形式存在，并且可以通过过滤、离心或本领域已知的其它方法从金属氰化物水溶液中除去。方法可以具有在水存在下将分离的碱金属碳酸氢盐转化为碱金属碳酸盐的步骤，并且任选地，将碱金属碳酸盐水溶液循环至接触步骤。

方法还可具有从气态流出物中除去过量氰化氢的步骤。从来自反应室的气态流出物中去除氰化氢的步骤可以包括洗涤气态流出物。例如，气态流出物中的氰化氢可以通过使流出物通过NaOH或Na₂CO₃水溶液来洗涤，这会产生氰化钠水溶液。或者，可以用不同的碱的水溶液洗涤氰化氢，以由流出流中的氰化氢产生另一种所需的氰化物水溶液。例如，KOH水溶液可用于生产氰化钾，或Ca(OH)₂水溶液可用于生产氰化钙。由此产生的氰化物水溶液可以作为液体流出物去除，并在其自身的回收系统中回收。

本发明的方法还可包括从生产的碱金属氰化物水溶液中除去水以形成碱金属氰化物滤饼的步骤。如果使用碱例如Ca(OH)₂来洗涤气体流出物并产生氰化钙水溶液，则可以除去水以形成氰化物滤饼。从水溶液中除去水可以通过本领域已知的方法来完成。

现在根据作为示例性实施方案的氰化钠生产来讨论本发明的生产碱金属氰化物的改进方法。理想地，氰化氢(HCN)与碳酸钠(Na₂CO₃)的反应将根据反应(2)进行。反应(2)仅产生良性副产物，并且通过二氧化碳(CO₂)去除来促进。

2HCN+Na₂CO₃→2NaCN+H₂O+CO₂ (2)

然而，当氰化氢和碳酸钠混合时，初始反应很可能是反应(3)。反应(3)呈现了不希望的情况，因为钠利用率仅为50％，并且碳酸氢钠(NaHCO₃)是潜在的难以除去的副产物。

HCN+Na₂CO₃→NaCN+NaHCO₃ (3)

反应(4)代表众所周知的碳酸氢钠分解。反应(4)仅需要时间和温度来进行，并且可以通过CO₂去除来促进。

2NaHCO₃→Na₂CO₃+H₂O+CO₂ (4)

如果反应(4)和反应(2)同时进行，净效应是反应(5)

NaHCO₃+HCN→NaCN+H₂O+CO₂ (5)

在根据本发明的生产氰化钠的改进方法中，该方法包括在生产氰化钠水溶液的反应条件下使氰化氢(HCN)与碳酸钠(Na₂CO₃)水溶液或碳酸钠(Na₂CO₃)和碳酸氢钠(NaHCO₃)混合物的水溶液接触的步骤。液相中可能存在超过其溶解度的固相Na₂CO₃或NaHCO₃。换句话说，水溶液可以是饱和溶液。

在本发明的方法中，生产NaCN的反应被理解为如上述反应(2)和(5)所示进行，以生产NaCN水溶液。CO₂是这些反应的产物。两个反应都是可逆的。因此，从液相，即生产的NaCN水溶液中除去CO₂可能是有利的。优选地，本发明的方法以及其中的反应作为连续反应过程进行。有利地，使HCN，任选过量的HCN，与Na₂CO₃水溶液或Na₂CO₃/NaHCO₃水溶液接触，并除去包含例如CO₂，任选过量的HCN和其它气体组分的气态流出物。

HCN可以直接通过另一个工艺(例如安德卢梭法)加入，或者作为另一个化学工艺的副产物流加入，并且可以是含HCN的气体，在所述含HCN的气体中，其它气体组分是例如通常认为是惰性气体的气体或者在根据本发明的生产NaCN的方法中是惰性的气体。流入和流出的气体都可能含有其它组分，例如氮气、氧气、氨气、甲烷等，例如当使用安德卢梭法生产含HCN的气体源时。

根据本发明的生产氰化钠的方法可以在公开的示例性设备或本领域已知的其它设备中进行。本发明的方法可以在室温或环境温度下进行，但是如果HCN处于高温，则可以在接触步骤之前冷却。优选地，进料到反应室的气体低于450℃，更优选低于350℃，还更优选低于250℃。如果进料到反应室的气体温度高于反应室的温度，则它将在反应室中进一步冷却，并且这种冷却将伴随着液相组分的蒸发。

在优选的实施方案中，将HCN或含HCN的气体进料到反应室，与碳酸钠水溶液或碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液接触。含HCN的气体可以是含约5-25vol.％、约5-15vol.％或约8vol.％HCN的气体，这是安德卢梭法生产的典型气体。水被蒸发并与反应中产生的CO₂一起被排出气流带走。其它组分，例如氮气和氧气，也可以存在于进料和流出气流中。生产的氰化钠的浓度可以任选超过其溶解度，如果需要，氰化钠可以作为固体回收。从反应区取出包含氰化钠的液相产物。

图1至6显示了根据本发明生产氰化钠NaCN的各种方法的示意图。省略了与讨论无关的工艺设备。因此，本领域技术人员可以理解，图1至图6中未示出的泵、热交换器和罐可能是必要的。HCN向NaCN溶液的转化是复杂的。它包括在液体水溶液中吸收HCN的步骤，气体与钠离子的反应，以及可能地将溶解的HCN分解成H⁺和CN^-离子。因此，发生该化学反应的反应室可以表示为吸收器、洗涤器、接触器或反应器。我们称其为反应室，但是应该理解，刚刚描述的所有步骤以及更多步骤可以在该反应室中进行。

图1显示了实施本发明的流程。在反应室110中，将HCN(例如由安德卢梭法生产的含HCN的气体)与Na₂CO₃水溶液接触。在进料至反应室110之前，通过冷却室120将引入的含HCN的气体任选地冷却至安德卢梭法反应温度以下。如果进料气体处于高温，可能会发生大量的水蒸发。如果HCN不是来自安德卢梭法，气体温度可以被调节到本发明方法所需的温度。气体和液体产物分别经由气体输出端口114和液体输出端口112离开反应室110。离开气体输出端口114的气相流出物含有比进料气体更少的HCN。离开的气体可以被进料到如上所述的吸收器和/或火炬系统(未示出)，以除去气相流出物中包含的任何HCN。

根据反应(3)生产的碳酸氢钠可以以超过其溶解度的量存在于液体流出物中。来自反应室110的液体输出端口112的液体流出物应该包含尽可能少的Na₂CO₃，从而产生更高纯度的NaCN。优选地，进料到反应室110的总Na₂CO₃的至少90％被反应；更优选95％；更优选98％。存在的任何固体碳酸氢钠可以通过分离装置130使用例如沉降、过滤或离心从液体流出物中分离，留下NaCN溶液滤液或上清液。这种分离得到的碳酸氢钠滤饼可能含有大量氰化物，因此必须进行相应的处理。优选地，滤饼中的任何NaHCO₃随后转化为Na₂CO₃。

反应室110可以是塔盘(tray)或填充吸收塔。优选板式塔。或者，接触可以在空的或有挡板的容器中进行。该容器可以是绝热的，或者可以任选地通过使来自液体出口端口112的液体产物的滑流(slipstream)循环通过热交换器并将冷却的滑流返回到反应室来冷却。

接触温度可在环境温度(通常约25℃，标准温度)范围内，优选地，接触温度为环境温度至低于100℃，更优地，接触温度为选环境温度至低于80℃，更优选地，接触温度为环境温度至低于40℃。接触温度是反应室110内的温度，其通常在液体和气体流出物流(分别经由液体输出端口112和气体输出端口114离开)的温度的几度范围内。

图2显示了二级吸收器240的附加特征。二级吸收器240可以使用本领域已知的任何方法从反应室210的气态流出物中吸收HCN。优选地，碱水溶液与从反应室210的气体输出端口214接收的接触区气态流出物中的残留的HCN反应。来自二级吸收器240的废气优选不含HCN，并被送至火炬系统(通过废气输出端口234)，例如通常用于处理氰化物工艺废气的火炬系统。

图3显示了在分离装置330中优选处理反应室液体流出物中分离的碳酸氢盐滤饼。将该滤饼与水一起进料到NaHCO₃分解反应器350中，并根据反应(4)转化成Na₂CO₃。参见例如US 3,451,767、US 5,609,838、US 3,113,834和US 6,609,761。

在NaHCO₃分解反应器350中产生液体和蒸汽流，并通过液体输出354和蒸汽输出356输出。蒸汽流主要是碳酸氢盐分解反应产生的CO₂和任选蒸发的水。因为该物流可能包含来自碳酸氢盐滤饼中或其上所含的残留NaCN的氰化物，所以它可以如图所示被输送至反应室310。如果氰化物含量足够低，也可以将其送往火炬。

从分解反应器350输出的液体将含有大量Na₂CO₃，其可理想地再循环至反应室310。碳酸氢盐的转化不需要完全。NaHCO₃分解器液体输出物中的任何残留的碳酸氢盐将与反应室310中产生的纯净碳酸氢盐一起在碳酸氢盐滤饼中被回收。NaHCO₃分解反应器350优选在高温和大气压以上操作。温度优选大于80℃，更优选大于120℃。NaHCO₃分解反应器350可以是空的或有挡板的水平或垂直容器，或者它可以被搅拌或被配置为塔。它可以是绝热的或者通过本领域已知的任何方法加热。

图4举例说明了通过吸收液体输入端口442在二级吸收器440中使用NaOH水溶液作为吸收液。在这种情况下，液体产物包括NaCN水溶液，并且可以通过液体输出端口444方便地加入到反应室410中。在这种情况下，二级吸收器440优选是塔或塔盘或填充的塔。或者，可以使用空的或有挡板的容器。温度优选低于主吸收器温度。进料至二级吸收器440的NaOH的量应该超过二级吸收器440的进料中消耗的HCN的化学计量要求，但是HCN的超过量可以是2-10％。

图5显示了一个实施方案，其中Na₂CO₃水溶液被用作二级吸收器540中的吸收液体。优选地，Na₂CO₃的量相对于二级吸收器进料中的HCN化学计量过量。二级吸收器540可以是塔盘或填充吸收塔。优选板式塔。或者，接触可以在空或有挡板的容器中进行。来自二级吸收器540的液体流出物通过液体输出端口544去除，并且希望通过输入端口552添加到NaHCO₃分解反应器550中。这具有使Na₂CO₃成为NaCN产物中所有Na的来源的效果。

在进一步优选的实施方式中，来自NaHCO₃分解反应器550的废气被进料至反应室510。在本发明的一个示例性实施方式中，分解反应器550包括蒸汽输出端口556，通过该蒸汽输出端口输出主要由碳酸氢盐分解反应产生的CO₂和任选蒸发的水的蒸汽流。因为该物流可能包含来自碳酸氢盐滤饼上残留的NaCN的氰化物，所以它可以被输送到所示的接触反应室510。如果氰化物含量足够低，也可以将其送往火炬。

图6是在最少量的碳酸钠溶液中吸收气态HCN并产生副产物碳酸氢钠滤饼的单阶段工艺的简化图。这种配置适用于生产氰化钠溶液的工厂。

在图6所示的实施例中，物流601是含有约8％ HCN的气体，这是众所周知的安德卢梭法所产生的典型气体。存在的另一种气体是主要由氮气、氢气、氨气和许多微量组分组成的混合物。尽管安德卢梭法需要升高的反应温度，但是物流601已经通过直接和/或间接热交换被冷却到低于450℃，优选低于350℃，更优选低于250℃的温度。输送压力大于1个大气压，但通常小于2个绝对大气压。

物流601在反应室610中与Na₂CO₃水溶液(物流682)接触。物流682可能含有少量再循环的氰化钠。也可能存在不影响最终产物氰化钠溶液效用的任何痕量组分。优选地，物流682的温度低于80℃，更优选低于60℃，还更优选低于40℃。通常物流682处于环境条件下。

反应室610可以是吸收塔，更优选是板式吸收塔。物流601理想地在塔的底部612引入，而物流682在塔的顶部塔盘614上方引入。

物流602，来自反应室610的废气理想地基本上不含HCN。这种气体适合通过任何适合安德卢梭法废气的方法进行处理。通常，这种气体被送到火炬系统。该物流602可能包含大量蒸发的水。

尽管人们相信HCN的初始反应符合反应(2)，但是优选地，选择反应室610的条件，使得大量初始产生的NaHCO₃根据反应(4)分解回Na₂CO₃，并且该Na₂CO₃进一步与HCN反应。如果反应室610的条件选择正确，物流602含有大量由碳酸氢盐分解产生的CO₂，而物流603(来自反应室610的液体产物)含有少于1摩尔碳酸氢盐/摩尔NaCN。还希望使反应室610中Na₂CO₃的转化率最大化。

碳酸氢钠基本上不溶于物流603，并通过分离装置630中的固液分离回收。离心或过滤是优选的。来自该分离步骤的液体产物(物流604)适合用作氰化钠溶液产物。如果需要，可以通过稀释或蒸发来调节物流604的浓度。

物流605(来自分离步骤的固体滤饼)可能含有大量的NaCN，并且回收该NaCN是需要的。图6举例说明了通过在混合室650中将碳酸氢盐滤饼在水中再制浆来实现NaCN的去除。或者，在从装置中取出之前，可以在离心机或过滤器中洗涤滤饼。因此，应理解，在分离装置670(例如，离心机或过滤器)中，洗涤水(物流606)的一些部分实际上可应用于NaHCO₃滤饼(物流605)。碳酸氢盐在水中的新浆液(物流607)在分离装置670中使用例如离心或过滤再次进行固液分离。

物流608(来自该第二分离步骤的滤饼)是副产物NaHCO₃。它可能含有少量NaCN污染物。这种副产物可以被使用、处理、进行进一步处理，例如进一步降低NaCN含量或被送至碳酸氢盐分解反应器。或者，第二重新制浆步骤可以整合到图5所示的工艺中。

来自该碳酸氢盐分离的液体产物(物流609)用于在碳酸盐溶解器680(例如搅拌罐)中溶解Na₂CO₃进料(物流681)。优选地，溶解在环境条件下进行。这最大限度地减少了碳酸氢盐副产物中氰化钠的损失。应该理解的是，物流606可以可选地包含少于该量的水，并且余量可以被进料到溶解器680或直接进料到反应室610。如果Na₂CO₃以水溶液的形式获得，这可以作为物流681进料到溶解器680中，并且可以相应地调节物流606的量。

来自碳酸氢盐固体分离步骤的NaCN溶液可以原样使用，或者NaCN固体可以通过本领域众所周知的结晶回收。或者，可以通过用水稀释或蒸发水来调节NaCN的浓度。

虽然前面的描述和图1-6已经描述了氰化钠(NaCN)的生产，但是应该理解，其它碱金属碳酸盐将得到类似的结果并产生相应的碱金属氰化物。

实施例

实施例1HCN与碳酸氢钠溶液的反应

如图7所示，组装三个一升的烧瓶。烧瓶A是HCN产生器，烧瓶B是吸收器，烧瓶C是捕集器。在实验开始时，烧瓶A含有盐酸水溶液，烧瓶B含有初始pH为8.6的饱和碳酸氢钠水溶液，烧瓶C含有氢氧化钠水溶液。所有三个烧瓶都处于环境温度。

在一小时的过程中，将NaCN溶液形式的49.8mg CN进料至烧瓶A中。还将空气进料至烧瓶A中，使得产生的HCN被扫入烧瓶B中。烧瓶B中NaHCO₃的量在化学计量上相当于进料至烧瓶A中的49.8mg的CN。在一小时结束时，烧瓶B含有37.5mg CN当量。这相当于进料至烧瓶A的NaCN的产率为75％。分析烧瓶C，发现含有7.5mg CN当量。因此，49.8mg CN当量中有45mg CN与NaHCO₃反应，产率为75％。

实施例2和3

将实验设备组装，如图8所示。在1升316SS高压釜(图8中未示出)中，通过以固定速率将NaCN水溶液连续泵入高压釜中产生HCN，该高压釜含有保持在45℃的50％硫酸溶液。使用氮气吹扫气体从硫酸溶液中汽提产生的HCN。然后将产生的在N₂气体中的约9％HCN吹扫通过一系列三个洗涤瓶810、820、830。第一洗涤瓶810含有碳酸钠或碳酸氢钠，带有夹套，并保持在约50℃，而另外两个洗涤瓶820、830没有夹套，因此处于环境温度。第二洗涤瓶820和第三洗涤瓶830具有玻璃烧结分布器(glass fritted spargers)，并含有15％的NaOH溶液。第一瓶子装有NaHCO₃或Na₂CO₃的测试溶液。实验进行了三个小时。在运行结束时，排出并分析洗涤瓶810、820、830的内容物。最后一个洗涤瓶840用于确保HCN的完全消耗。表1总结了实验结果。

表1

这些结果表明HCN可以成功地与Na₂CO₃水溶液反应生成NaCN，并且NaHCO₃可以同时转化为Na₂CO₃。可以看出，高温有利于吸收。

Claims

1.生产碱金属氰化物的方法，所述方法包括以下步骤：

在反应室中，在足以生产碱金属氰化物水溶液的反应条件下，使氰化氢与碱金属碳酸盐的水溶液或者碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触，

从反应室中除去气态流出物，

从反应室中以液态流出物的形式除去碱金属氰化物水溶液，和

从碱金属氰化物水溶液中分离出液态流出物中存在的任何固体碱金属碳酸氢盐。

2.根据权利要求1所述的生产碱金属氰化物的方法，其中所述碱金属是锂、钠或钾。

3.根据权利要求2所述的生产碱金属氰化物的方法，其中所述碱金属是钠。

4.根据权利要求1所述的生产碱金属氰化物的方法，其中接触步骤包括在足以生产碱金属氰化物水溶液的反应条件下，使含氰化氢的气体与碱金属碳酸盐的水溶液或者碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触。

5.根据权利要求4所述的生产碱金属氰化物的方法，在接触步骤之前，还包括冷却含氰化氢气体的步骤。

6.根据权利要求1所述的生产碱金属氰化物的方法，还包括在水存在下将分离的碱金属碳酸氢盐转化为碱金属碳酸盐的步骤，以及任选地，将所述碱金属碳酸盐水溶液再循环至接触步骤。

7.根据权利要求1所述的生产碱金属氰化物的方法，还包括从所述气态流出物中除去氰化氢的步骤。

8.根据权利要求7所述的生产碱金属氰化物的方法，其中从反应室的气态流出物中除去氰化氢的步骤包括用NaOH水溶液洗涤所述气态流出物。

9.生产碱金属氰化物的方法，所述方法包括以下步骤：

在足以生产碱金属氰化物水溶液的反应条件下，使氰化氢与碱金属碳酸盐的水溶液或者碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触；

其中使碱金属碳酸盐的水溶液或者碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液与过量的氰化氢接触。

10.生产氰化钠的方法，所述方法包括以下步骤：

在第一反应室中，在足以生产氰化钠水溶液的反应条件下，使氰化氢与碳酸钠水溶液反应，

从反应室中除去气态流出物，

从反应室中以液态流出物的形式除去氰化钠水溶液，和

从氰化钠水溶液中分离出液态流出物中存在的任何固体碳酸氢钠。

11.根据权利要求10所述的生产氰化钠的方法，其中接触步骤包括在足以生产氰化钠水溶液的反应条件下，使含氰化氢的气体与碳酸钠或者碳酸钠和碳酸氢钠混合物的水溶液接触。

12.根据权利要求11所述的生产氰化钠的方法，在接触步骤之前，还包括冷却含氰化氢气体的步骤。

13.根据权利要求10所述的生产氰化钠的方法，其中液体流的进一步处理包括从氰化钠水溶液中分离固体碳酸氢钠。

14.生产碱金属氰化物的系统，所述系统包括：

反应室，其用于使氰化氢与碱金属碳酸盐的水溶液或者碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液接触，以生产碱金属氰化物溶液；

气相输出端口，其与反应室连通，用于排出反应室中产生的气态流出物；

液相输出端口，其与反应室连通，用于排出反应室中产生的液体流出物；

分离装置，其用于接收液体流出物并从液体流出物中分离固体碳酸氢盐；和

分解反应器，其接收来自分离装置的碳酸氢盐滤饼并将碳酸氢盐滤饼转化为Na₂CO₃，其中所述分解反应器任选包括用于将Na₂CO₃输送返回至反应室的液体输出端口，并且其中所述分解反应器任选包括用于除去CO₂的蒸汽输出端口。

15.根据权利要求14所述的系统，还包括：

二级吸收器，其用于接收来自气相输出端口的气态流出物并回收残留的氰化氢。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述二级吸收器包括吸收液体输入端口，用于接收吸收液体以回收残留的氰化氢。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述吸收液体是NaOH水溶液、KOH水溶液或Na₂CO₃水溶液。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述二级吸收器包括液体输出端口，用于将液体流出物输送返回至所述反应室。

19.根据权利要求15所述的系统，其中所述二级吸收器包括液体输出端口，用于将液体流出物输送至分解反应器。

20.根据权利要求14所述的系统，还包括：

冷却室，用于在气态氰化氢进入反应室之前冷却气态氰化氢。