ES2625298T3 - Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalífero que comprende bicarbonato de sodio - Google Patents

Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalífero que comprende bicarbonato de sodio Download PDF

Info

Publication number
ES2625298T3
ES2625298T3 ES09701448.4T ES09701448T ES2625298T3 ES 2625298 T3 ES2625298 T3 ES 2625298T3 ES 09701448 T ES09701448 T ES 09701448T ES 2625298 T3 ES2625298 T3 ES 2625298T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
solution
sodium bicarbonate
sodium
sodium carbonate
compartments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES09701448.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Paul Detournay
Francis M. Coustry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solvay SA
Original Assignee
Solvay SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solvay SA filed Critical Solvay SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2625298T3 publication Critical patent/ES2625298T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/10—Preparation of bicarbonates from carbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/422—Electrodialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D1/04—Hydroxides
    • C01D1/28—Purification; Separation
    • C01D1/38—Purification; Separation by dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/12—Preparation of carbonates from bicarbonates or bicarbonate-containing product
    • C01D7/126—Multi-step processes, e.g. from trona to soda ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/22—Purification
    • C01D7/32—Purification by dialysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalífero que comprende bicarbonato de sodio según el cual: * se introduce una disolución de producción que comprende carbonato de sodio en los compartimentos menos básicos de un electrodializador que comprende alternar compartimentos adyacentes menos básicos y más básicos, separados entre sí por membranas catiónicas, estando delimitados los compartimentos más básicos por las caras aniónicas de membranas bipolares en un lado y por las membranas catiónicas en el otro lado; * se extrae opcionalmente una disolución que comprende bicarbonato de sodio de los compartimentos menos básicos; * se produce una disolución que comprende hidróxido de sodio en los compartimentos más básicos, por combinación del flujo de iones sodio que atraviesan la membrana catiónica y el flujo de iones hidroxilo que atraviesa la cara aniónica de las membranas bipolares; * se extrae la disolución que comprende hidróxido de sodio de los compartimentos más básicos del electrodializador y se usa para constituir una disolución de reacción; * se pone en contacto la disolución de reacción con la mena mineral que comprende bicarbonato de sodio para formar una disolución que comprende carbonato de sodio; * la disolución que comprende carbonato de sodio se divide en una parte que se usa para constituir la disolución de producción y una parte restante que constituye una disolución producida.

Description

5
10
15
20
25
30
35
DESCRIPCION
Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metaKfero que comprende bicarbonato de sodio.
Esta invencion se refiere a un procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalffero que comprende bicarbonato de sodio, en particular de trona, nahcolita o de otras menas subterraneas minerales, ricas en contenidos de bicarbonato de sodio, tales como Wegscheiderita o Decemita.
La nahcolita es una mena que consiste principalmente en bicarbonato de sodio. Hay, por ejemplo, grandes cantidades de nahcolita en la Cuenca Piceance Creek en el noroeste de Colorado, cuyos depositos estan en forma de capas y cristales diseminados en la Zona Salina de la formacion Rfo Verde.
La mena de trona es un mineral que contiene aproximadamente 90-95% de sesquicarbonato de sodio (Na2CO3.NaHCO3.2H2O). Se encuentra un gran deposito de mineral trona en el suroeste de Wyoming cerca de Rfo Verde. Este deposito incluye capas de trona y trona y halita mezcladas (sal de roca o NaCl). Por estimaciones conservadoras, las principales capas de trona contienen aproximadamente 75.000 millones de toneladas metricas de mena. Las diferentes capas se solapan entre sf y se separan por capas de pizarra. La calidad de la trona vana dependiendo de su localizacion particular en el estrato.
Un analisis tfpico de la mena de trona extrafda en Rfo Verde es como sigue:
Tabla 1
Constituyente
Porcentaje en peso
Na2CO3
43,6
NaHCO3
34,5
H2O (cristalina y sin humedad)
15,4
NaCl
0,01
Na2SO4
0,01
Fe2O3
0,14
Insolubles
6,3
El sesquicarbonato de sodio encontrado en mena de trona es una sal compleja que es soluble en agua y se disuelve para proporcionar aproximadamente 5 partes en peso de carbonato de sodio (Na2CO3) y 4 partes de bicarbonato de sodio (NaHCO3), como se muestra en el analisis anterior. Se trata la mena de trona para eliminar el material insoluble, la materia organica y otras impurezas para recuperar el alcali valioso contenido en la trona.
El alcali mas valioso producido a partir de trona es carbonato de sodio. El carbonato de sodio es uno de los productos alcalinos de mayor volumen producido en los Estados Unidos. En 1.992, el carbonato de sodio a base de trona de Wyoming constituyo aproximadamente el 90% de la produccion total de ceniza de sosa de Estados Unidos. El carbonato de sodio encuentra un uso principal en la industria de la fabricacion de vidrio y para la produccion de bicarbonato, detergentes y productos de papel.
Un metodo comun para producir carbonato de sodio a partir de mena de trona se conoce como el "procedimiento de monohidrato". En ese procedimiento, se calcina mena de trona triturada (es decir, calentada) en carbonato de sodio bruto, que se disuelve despues en agua. Se purifica la disolucion acuosa resultante y se alimenta a un cristalizador donde se cristalizan cristales de carbonato de sodio, monohidratado, puros. Se separan los cristales monohidratados de las aguas madres y despues se secan en carbonato de sodio anhidro. Este procedimiento requiere, sin embargo, mucha energfa, debido principalmente a la etapa de calcinacion, que requiere el uso de grandes cantidades de carbon, carburante, gas o mezclas de los mismos.
Por otra parte, el bicarbonato de sodio es un producto con un amplio intervalo de propiedades de interes y un intervalo muy amplio de aplicaciones desde ingredientes de alta tecnologfa para la industria farmaceutica a la alimentacion humana y pienso para animales y al uso en el tratamiento de gas de combustion. En el tratamiento de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
gas de combustion el bicarbonato de sodio esta lo mas probablemente entre los productos qmmicos mas eficaces para la eliminacion de una amplia variedad de contaminantes (lo mas destacable el acido) y su uso esta limitado solo por la competicion de productos qmmicos menos eficaces, pero mas baratos tales como cal o incluso caliza.
La produccion de bicarbonato de sodio se realiza en la actualidad casi completamente por la carbonatacion de carbonato de sodio. En Europa, la carbonatacion se realiza normalmente in situ en las plantas de ceniza de sosa de CO2 coproducido durante la produccion de ceniza de sosa (principalmente la generacion de CO2 en los hornos de cal). En Estados Unidos, la carbonatacion se realiza normalmente en plantas separadas que adquieren de manera independiente la ceniza de sosa y el CO2 y los combina. Debido a la naturaleza de este procedimiento mas importante, el coste de produccion del bicarbonato de sodio esta incluso por encima del coste del carbonato de sodio.
Se han hecho intentos para reducir el consumo de energfa para la produccion de carbonato y bicarbonato de sodio, por el uso de metodos de electrodialisis. La patente de EE.UU. 4636289 describe un metodo para recuperar carbonato de sodio de trona y otras mezclas de carbonato de sodio y bicarbonato de sodio. En la patente de EE.UU. 4636289, se produce hidroxido de sodio en celdas de electrodialisis y se usa para extraer de disolucion la mena mineral. Sin embargo, este procedimiento requiere la introduccion de sulfatos de sodio en los compartimentos de acido de los electrodializadores, lo que parece ser diffcil de poner en practica con un coste eficaz y de una manera eficiente.
La invencion tiene por objeto producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de minerales metalfferos, de una manera economica, simple, evitando el gran consumo de energfa de los procedimientos conocidos.
Por consiguiente, la invencion se refiere a un procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalffero que comprende bicarbonato de sodio segun lo cual:
• se introduce una disolucion de produccion que comprende carbonato de sodio en compartimentos menos basicos de un electrodializador que comprende compartimentos adyacentes menos basicos y mas basicos, alternos, separados entre sf por membranas cationicas, estando delimitados los compartimentos mas basicos por las caras anionicas de membranas bipolares en un lado y por membranas cationicas en el otro lado;
• se produce una disolucion que comprende hidroxido de sodio en los compartimentos mas basicos, por combinacion del flujo de iones sodio que atraviesan la membrana cationica y el flujo de iones hidroxilo que atraviesa la cara anionica de las membranas bipolares;
• se extrae la disolucion que comprende hidroxido de sodio de los compartimentos mas basicos del electrodializador y se usa para constituir una disolucion de reaccion;
• se pone en contacto la disolucion de reaccion con la mena mineral que comprende bicarbonato de sodio para formar una disolucion que comprende carbonato de sodio;
• la disolucion que comprende carbonato de sodio se divide en una parte que se usa para constituir la disolucion de produccion y una parte restante que constituye una disolucion producida.
En el procedimiento segun la invencion, se extrae opcionalmente una disolucion que comprende bicarbonato de sodio de los compartimentos menos basicos.
Una membrana bipolar es una membrana de intercambio ionico que comprende una cara cationica - permeable para los cationes e impermeable para los aniones y otra cara anionica - permeable para los aniones e impermeable para los cationes. Dicha membrana puede ser producida por la yuxtaposicion de dos membranas monopolares. Bajo un campo electrico suficiente, y en disolucion acuosa, la unica reaccion posible es la division de agua en la interfase entre las dos membranas monopolares en H+ y OH- que despues atraviesan, respectivamente, la membrana monopolar cationica y anionica y salen de la membrana a los compartimentos adyacentes. Se recomienda que se produzcan las membranas bipolares por el procedimiento como se describe en la solicitud de patente internacional WO 01/79335 en nombre de SOLVAY, en particular como se describe en sus reivindicaciones.
En el procedimiento segun la invencion, el electrodializador contiene al menos dos tipos de compartimentos y dos tipos de membranas, cationica y bipolar. En algunas realizaciones, puede contener tipos adicionales de compartimentos y membranas anionicas.
En una realizacion preferida del procedimiento, el electrodializador comprende solo dos tipos de compartimentos y solo membranas cationicas y bipolares. En esta realizacion, en la que los compartimentos menos basico y mas basico del electrodializador se separan por una alternacion de membranas cationicas y bipolares, cada compartimento se delimita asf en un lado por una membrana cationica y en el otro lado por una membrana bipolar.
En el procedimiento segun la invencion, el hidroxido de sodio reacciona con el bicarbonato de sodio contenido en la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
mena mineral. El carbonato de sodio resultante, gracias a su alta solubilidad se solubiliza facilmente de la mena, lo que permite extraer con eficacia los contenidos de sodio de la mena mineral. La disolucion de reaccion comprende ventajosamente a lo sumo 120 g/kg, preferiblemente a lo sumo 100 g/kg de hidroxido de sodio y a lo sumo 40 g/kg, preferiblemente 30 g/kg de carbonato de sodio. Es preferible, sin embargo, que la disolucion de reaccion comprenda al menos 40 g/kg, mas preferiblemente 50 g/kg de hidroxido de sodio.
Normalmente, la disolucion de reaccion se realizara mezclando la disolucion que comprende hidroxido de sodio que se extrae de los compartimentos mas basicos con agua fresca o aguas recicladas, para diluirla.
Sin embargo, la disolucion que comprende hidroxido de sodio puede usarse ventajosamente como tal para formar la disolucion de reaccion y ponerla directamente en contacto con la mena mineral. Dependiendo de las circunstancias particulares, la salida de los compartimentos mas basicos tendra que volver a introducirse en su entrada, para conseguir la mejor concentracion de hidroxido de sodio.
El control de la composicion de la disolucion de reaccion permite regular la composicion de la disolucion producida. Es ventajoso que la disolucion producida comprenda ventajosamente al menos 200 g/kg, preferiblemente 250 g/kg de carbonato de sodio.
En una realizacion recomendada del procedimiento segun la invencion, al menos parte de la disolucion producida se evapora para producir una suspension que comprende cristales de carbonato de sodio, que se separan y se valorizan. La evaporacion se puede realizar como en el procedimiento de monohidrato, preferiblemente usando recompresion mecanica de vapor. Los cristales de carbonato de sodio monohidratados se tratan despues preferiblemente en ceniza de sosa densa.
En el procedimiento segun la invencion, se introduce una disolucion de produccion que comprende carbonato de sodio en los compartimentos menos basicos del electrodializador. Debido al flujo de iones Na+ por la membrana cationica y un flujo entrante de iones H+, al menos parte del carbonato de sodio que entra se transforma en bicarbonato de sodio, formando una disolucion de salida que comprende bicarbonato de sodio.
Dependiendo de las concentraciones en carbonato de sodio y bicarbonato de sodio de la primera disolucion de produccion, tambien puede ocurrir en realizaciones ventajosas, que se convierta bicarbonato de sodio en dioxido de carbono a la salida de los compartimentos menos basicos de la celda. El dioxido de carbono puede hacerse reaccionar despues con disoluciones de carbonato de sodio en otras fases del procedimiento, para producir cristales de bicarbonato de sodio.
En una realizacion recomendada del procedimiento, se extrae una disolucion que comprende bicarbonato de sodio de los compartimentos menos basicos del electrodializador, enfriandose despues esta disolucion para producir una suspension que comprende cristales de bicarbonato de sodio. Se separa la suspension en cristales de bicarbonato de sodio que se tienen que valorizar y aguas madres de bicarbonato de sodio. Se desbicarbonatan las aguas madres preferiblemente, despues, para producir por una parte un gas que comprende CO2 y por otra parte una disolucion desbicarbonatada agotada en bicarbonato de sodio y enriquecida en carbonato de sodio. La disolucion desbicarbonatada contiene preferiblemente no mas de 60 g/kg, mas preferiblemente 50 g/kg, lo mas preferiblemente 40 g/kg de bicarbonato de sodio. La disolucion desbicarbonatada puede mezclarse con la disolucion de produccion e introducirse en el electrodializador. Tambien pueden mezclarse con la disolucion producida para formar la disolucion de reaccion. La desbicarbonatacion puede realizarse mediante vapor o preferiblemente por arrastre de aire.
Para producir una disolucion que comprenda hidroxido de sodio en los compartimentos mas basicos del electrodializador, es necesario limitar el flujo de bicarbonato de sodio que podfa introducirse en esos compartimentos. De hecho, el flujo maximo de iones HCO3- que entra en los compartimentos mas basicos esta limitado por el flujo de iones OH- e iones Na+ introducidos en ellos por las membranas bipolar y cationica. Los compartimentos mas basicos pueden ser alimentados ventajosamente introduciendo en ellos la disolucion desbicarbonatada producida en la realizacion recomendada descrita anteriormente. Alternativamente, puede ser alimentada por una disolucion diluida de carbonato de sodio, que contiene ventajosamente al menos 20 g/kg de carbonato de sodio, pero a lo sumo 70 g/kg, preferiblemente a lo sumo 50 g/kg de carbonato de sodio.
En una realizacion preferida, los compartimentos mas basicos no son alimentados por cualquier disolucion que venga del exterior. En esta realizacion, los compartimentos mas basicos contienen solo NaOH producido in situ en esos compartimentos por combinacion de iones Na+ y OH- (que atraviesan las membranas cationicas y las caras anionicas de las membranas bipolares), tomandose el flujo de entrada a los compartimentos desde su salida (recirculacion), con solo suministro de agua, si es necesario. En una variante de esta realizacion, se evita incluso el suministro de agua externa, siendo alimentados solo los compartimentos menos basicos por agua que pasa por las membranas de intercambio ionico a ellos.
El procedimiento segun la invencion puede realizarse con solo un electrodializador. Es posible, sin embargo, usar varios electrodializadores, usandose la salida de algunos de ellos como entrada para otros.
Por ejemplo, en una realizacion recomendada del procedimiento segun la invencion, la disolucion que comprende bicarbonato de sodio que se extrae de los compartimentos menos basicos del electrodializador se introduce en los
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
compartimentos menos basicos de otro electrodializador. En esta realizacion, es preferible primero enfriar la disolucion que comprende bicarbonato de sodio ex^do de los compartimentos menos basicos del primer electrodializador y separar el cristal de bicarbonato de sodio que aparece debido al enfriamiento. Se introducen despues las aguas madres en el otro electrodializador. Adicionalmente, en esta realizacion, se recomienda que la concentracion en carbonato de sodio de la disolucion que comprende bicarbonato de sodio que se introduce en el otro electrodializador sea suficientemente baja para generar gas CO2 en los compartimentos menos basicos de este otro electrodializador. Por supuesto, cuando todo el carbonato de sodio que entra en los compartimentos menos basicos ha sido transformado en bicarbonato de sodio como consecuencia de iones Na+ pasando por las membranas cationicas, cualquier flujo adicional de iones Na+ que pase a traves de esas membranas tiene la consecuencia de destruir el bicarbonato de sodio en CO2 y agua. El gas CO2 generado se usa ventajosamente despues para hacerlo reaccionar con parte de la disolucion de carbonato de sodio producida por el contacto con las menas minerales, para producir cristales de bicarbonato de sodio. Esta reaccion puede realizarse en contactores gas-lfquido adecuados para la carbonatacion de disoluciones de carbonato de sodio. Dependiendo de las circunstancias, la disolucion de carbonato de sodio puede concentrarse primero por cualquier medio adecuado, antes de su carbonatacion.
Segun la invencion, el hidroxido de sodio es producido en el electrodializador fuera de una disolucion de carbonato de sodio y la disolucion de carbonato de sodio se obtiene, a su vez, de manera muy simple, usando parte de la disolucion producida por la reaccion del hidroxido de sodio con la parte de bicarbonato de sodio de la mena mineral. Pueden utilizarse diferentes menas minerales y se pueden poner en contacto las menas minerales con la disolucion de reaccion de maneras muy diferentes, por ejemplo, en equipos de superficie usando menas minerales excavadas. La simplicidad de este procedimiento permite usarlo a gran escala industrial. Es interesante, en particular, introducir la disolucion de reaccion bajo tierra y ponerla en contacto con depositos subterraneos de mena mineral. La disolucion que comprende carbonato de sodio se forma despues bajo tierra y se extrae por tecnicas convencionales de minena de disolucion. Esta realizacion es adecuada para menas minerales subterraneas de Trona, Nahcolita, Wegscheiderita o Decemita. En una realizacion preferida en particular, la mena mineral que comprende bicarbonato de sodio es un mineral metalffero subterraneo de trona o nahcolita.
Dependiendo de las circunstancias, puede ser ventajoso tambien mezclar parte de la disolucion de reaccion con una disolucion que comprende bicarbonato de sodio ya disponible, para convertir al menos parte del bicarbonato de sodio en carbonato de sodio.
La figura adjunta ilustra una realizacion particular de la invencion. Se introduce una disolucion 1 de produccion que comprende carbonato de sodio en los compartimentos menos basicos de un electrodializador 2 que comprende alternar compartimentos menos basicos y mas basicos. Se extrae una disolucion 3 que comprende bicarbonato de sodio de los compartimentos menos basicos y una disolucion 4 que comprende hidroxido de sodio, de los compartimentos mas basicos del electrodializador. La disolucion 3 se enfna en el cristalizador 5, dando como resultado cristales 6 de bicarbonato de sodio y aguas madres 7. Las aguas madres 7 se desbicarbonatan por arrastre de aire en el contactor 8, dando como resultado gas 9 CO2 y aguas madres 10 desbicarbonatadas, parte de las cuales (10') se envfa de vuelta al electrodializador y parte de las cuales se mezcla con la disolucion 4 que comprende hidroxido de sodio junto con agua 11 fresca, para formar la disolucion 12 de reaccion. La disolucion 12 de reaccion se inyecta en una mina 13 subterranea de trona. Se extrae una disolucion que comprende carbonato 14 de sodio de la mina de trona. Se extrae una disolucion 14' producida de esta disolucion 14 y se envfa a un evaporador (no representado), en el que se forman cristales de carbonato de sodio monohidratado. Esos cristales se valorizan despues, por ejemplo, por transformacion en ceniza de sosa densa. La parte restante de la disolucion 14 se envfa al electrodializador, constituyendo despues de mezclar con las aguas 10' madres desbicarbonatadas la disolucion 1 de produccion.
A partir de la descripcion del siguiente ejemplo apareceran detalles y particularidades de la invencion.
Ejemplo
El procedimiento ilustrado por la figura se realiza de la siguiente manera. Se introduce una cantidad de 0,024 m3/h de una disolucion de produccion que comprende 110 g/kg de carbonato de sodio y 32 g/kg de bicarbonato de sodio a una temperatura de 29°C en los compartimentos menos basicos de un electrodializador. El electrodializador comprende membranas bipolares producidas por ASTOM, modelo NEOSEPTA BP-1E y membranas cationicas NAFION® 324, producidas por DuPont. Se aplica una densidad de corriente de 1 kA/m2 a la celda elemental. Se extrae una disolucion 3 que comprende 117 g/kg de bicarbonato de sodio y 20 g/kg de carbonato de sodio a una temperatura de 65°C, de los compartimentos menos basicos del electrodializador a un caudal de 0,023 m3/h. Se enfna esta disolucion a 30°C en un cristalizador, dando como resultado una produccion de 0,78 kg/h de cristales de bicarbonato de sodio. Se extrae una disolucion 4 que comprende 357 g/kg de hidroxido de sodio de los compartimentos mas basicos del electrodializador a un caudal de 0,002 m3/h y una temperatura de 65°C. Despues de mezclamiento con 0,007 m3/h de agua y 0,003 m3/h de aguas 10"madres desbicarbonatadas, se introduce una disolucion de reaccion que comprende 68 g/kg de NaOH y 27 g/kg de Na2CO3 a un caudal de 0,012 m3/h y a una temperatura de 50°C en una mina de trona que comprende mena de trona con la composicion descrita en la parte introductoria de esta memoria descriptiva, siendo la temperatura de la mena aproximadamente 25°C. Se extrae una disolucion 14 que comprende 280 g/kg de Na2CO3 de la mena a un caudal de 0,014 m3/h y una temperatura de
aproximadamente 30°C. Se sustrae una parte de 0,008 m3/h de esta disolucion 14 para evaporacion y cristalizacion de carbonato de sodio.
El caudal restante se mezcla con 0,02 m3/h de aguas 10' madres desbicarbonatadas que contienen 50 g/kg de carbonato de sodio y 43 g/kg de bicarbonato de sodio.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metaKfero que comprende bicarbonato de sodio segun el cual:
    • se introduce una disolucion de produccion que comprende carbonato de sodio en los compartimentos menos basicos de un electrodializador que comprende alternar compartimentos adyacentes menos basicos y mas basicos, separados entre sf por membranas cationicas, estando delimitados los compartimentos mas basicos por las caras anionicas de membranas bipolares en un lado y por las membranas cationicas en el otro lado;
    • se extrae opcionalmente una disolucion que comprende bicarbonato de sodio de los compartimentos menos basicos;
    • se produce una disolucion que comprende hidroxido de sodio en los compartimentos mas basicos, por combinacion del flujo de iones sodio que atraviesan la membrana cationica y el flujo de iones hidroxilo que atraviesa la cara anionica de las membranas bipolares;
    • se extrae la disolucion que comprende hidroxido de sodio de los compartimentos mas basicos del electrodializador y se usa para constituir una disolucion de reaccion;
    • se pone en contacto la disolucion de reaccion con la mena mineral que comprende bicarbonato de sodio para formar una disolucion que comprende carbonato de sodio;
    • la disolucion que comprende carbonato de sodio se divide en una parte que se usa para constituir la disolucion de produccion y una parte restante que constituye una disolucion producida.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la disolucion producida se evapora para producir una suspension que comprende cristales de carbonato de sodio, que se separan y se valorizan.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que se extrae una disolucion que comprende bicarbonato de sodio de los compartimentos menos basicos del electrodializador, siendo enfriada esta disolucion despues para producir una suspension que comprende cristales de bicarbonato de sodio y separandose la suspension en cristales de bicarbonato de sodio valorizados y unas aguas madres de bicarbonato de sodio.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que las aguas madres de bicarbonato de sodio se desbicarbonatan y se introducen en el compartimento menos basico del electrodializador.
  5. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que las aguas madres de bicarbonato de sodio se desbicarbonatan y se introducen en los compartimentos mas basicos del electrodializador.
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que las aguas madres se introducen en los compartimentos menos basicos de otro electrodializador.
  7. 7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que la concentracion en carbonato de sodio de las aguas madres es suficientemente baja para generar gas CO2 en los compartimentos menos basicos del otro electrodializador.
  8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, en el que se pone en contacto el CO2 generado con al menos parte de la disolucion producida que comprende carbonato de sodio, para producir cristales de bicarbonato de sodio.
  9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que parte de la disolucion de reaccion que comprende hidroxido de sodio se mezcla con una disolucion que comprende bicarbonato de sodio para convertir al menos parte del bicarbonato de sodio en carbonato de sodio.
  10. 10. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la mena mineral que comprende bicarbonato de sodio es un metal metalffero subterraneo de trona o nahcolita.
ES09701448.4T 2008-01-08 2009-01-06 Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalífero que comprende bicarbonato de sodio Active ES2625298T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08150104 2008-01-08
EP08150104A EP2078697A1 (en) 2008-01-08 2008-01-08 Process for producing sodium carbonate and/or sodium bicarbonate from an ore mineral comprising sodium bicarbonate
PCT/EP2009/050075 WO2009087145A1 (en) 2008-01-08 2009-01-06 Process for producing sodium carbonate and/or sodium bicarbonate from an ore mineral comprising sodium bicarbonate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2625298T3 true ES2625298T3 (es) 2017-07-19

Family

ID=39650511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09701448.4T Active ES2625298T3 (es) 2008-01-08 2009-01-06 Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalífero que comprende bicarbonato de sodio

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100282614A1 (es)
EP (2) EP2078697A1 (es)
CN (1) CN101918316B (es)
ES (1) ES2625298T3 (es)
WO (1) WO2009087145A1 (es)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2926027A1 (fr) 2008-01-07 2009-07-10 Solvay Procede de production de bicarbonate de sodium, pour desulfuration de fumees.
EP2078698A1 (en) 2008-01-08 2009-07-15 SOLVAY (Société Anonyme) Process for producing sodium carbonate
WO2010010417A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Fze Engsl A combined solid waste, carbon dioxide quicklime sparging, brine water, and reverse osmosis/ion exchange processes for the production of soda chemicals
EP2321497B1 (en) 2008-08-01 2017-06-14 Solvay Chemicals, Inc. Traveling undercut solution mining systems and methods
CN102264644B (zh) 2008-12-22 2015-07-15 索尔维公司 联合生产碳酸钠和碳酸氢钠的方法
WO2010088524A2 (en) 2009-01-29 2010-08-05 Princeton University Conversion of carbon dioxide to organic products
US8845877B2 (en) 2010-03-19 2014-09-30 Liquid Light, Inc. Heterocycle catalyzed electrochemical process
US8500987B2 (en) 2010-03-19 2013-08-06 Liquid Light, Inc. Purification of carbon dioxide from a mixture of gases
US8721866B2 (en) 2010-03-19 2014-05-13 Liquid Light, Inc. Electrochemical production of synthesis gas from carbon dioxide
EP2399866A1 (en) 2010-06-22 2011-12-28 Solvay SA Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
US8845878B2 (en) 2010-07-29 2014-09-30 Liquid Light, Inc. Reducing carbon dioxide to products
US8568581B2 (en) 2010-11-30 2013-10-29 Liquid Light, Inc. Heterocycle catalyzed carbonylation and hydroformylation with carbon dioxide
US8961774B2 (en) 2010-11-30 2015-02-24 Liquid Light, Inc. Electrochemical production of butanol from carbon dioxide and water
US9090976B2 (en) 2010-12-30 2015-07-28 The Trustees Of Princeton University Advanced aromatic amine heterocyclic catalysts for carbon dioxide reduction
US20120298522A1 (en) * 2011-01-11 2012-11-29 Riyaz Shipchandler Systems and methods for soda ash production
US9051627B2 (en) 2011-12-20 2015-06-09 Solvay Sa Process for producing sodium bicarbonate
DE102012003485B3 (de) * 2011-12-20 2013-06-20 Solvay S.A. Verfahren zur Herstellung von Natriumbicarbonat
FR2984298A1 (fr) * 2011-12-20 2013-06-21 Solvay Procede de production de bicarbonate de sodium
WO2013092754A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Solvay Sa Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
EP2607313B1 (en) 2011-12-23 2017-12-06 Solvay SA Solution mining of ore containing sodium carbonate and bicarbonate
US8858777B2 (en) 2012-07-26 2014-10-14 Liquid Light, Inc. Process and high surface area electrodes for the electrochemical reduction of carbon dioxide
US10329676B2 (en) 2012-07-26 2019-06-25 Avantium Knowledge Centre B.V. Method and system for electrochemical reduction of carbon dioxide employing a gas diffusion electrode
US8821709B2 (en) 2012-07-26 2014-09-02 Liquid Light, Inc. System and method for oxidizing organic compounds while reducing carbon dioxide
US8641885B2 (en) 2012-07-26 2014-02-04 Liquid Light, Inc. Multiphase electrochemical reduction of CO2
US9175407B2 (en) 2012-07-26 2015-11-03 Liquid Light, Inc. Integrated process for producing carboxylic acids from carbon dioxide
US20140206896A1 (en) 2012-07-26 2014-07-24 Liquid Light, Inc. Method and System for Production of Oxalic Acid and Oxalic Acid Reduction Products
EP2895642B1 (en) * 2012-09-14 2018-04-25 Avantium Knowledge Centre B.V. Process using high surface area electrodes for the electrochemical reduction of carbon dioxide
US9873951B2 (en) 2012-09-14 2018-01-23 Avantium Knowledge Centre B.V. High pressure electrochemical cell and process for the electrochemical reduction of carbon dioxide
EP2928829B1 (en) 2012-12-07 2018-07-18 Solvay SA Process for producing sodium carbonate from an ore mineral comprising sodium bicarbonate
US9528361B2 (en) * 2012-12-13 2016-12-27 Solvay Sa Process for recovering soda values from underground soda deposits
BR102019001452A2 (pt) * 2019-01-24 2020-08-04 Luciano José Panchera Carbonato de sódio em estado líquido e respectivo processo de obtenção

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953073A (en) * 1974-05-17 1976-04-27 Kube Wolfram H Process for the solution mining of subterranean sodium bicarbonate bearing ore bodies
US4044097A (en) * 1976-06-17 1977-08-23 Allied Chemical Corporation Recovery of soda values from sodium carbonate crystallizer purge liquors
US4238305A (en) * 1979-10-29 1980-12-09 Allied Chemical Corporation Electrodialytic process for the conversion of impure soda values to sodium hydroxide and carbon dioxide
US4636289A (en) 1983-05-02 1987-01-13 Allied Corporation Solution mining of sodium minerals with acids generated by electrodialytic water splitting
US4584077A (en) * 1984-08-13 1986-04-22 Allied Corporation Process for recovering sodium carbonate from trona and other mixtures of sodium carbonate and sodium bicarbonate
DE3834807A1 (de) * 1988-10-13 1990-05-10 Kali Chemie Ag Verfahren zur herstellung von kohlensauren salzen von alkalimetallen
BE1005716A3 (fr) * 1992-03-09 1993-12-28 Solvay Procede de fabricatiion d'hydroxyde de sodium.
US6294066B1 (en) * 1997-01-23 2001-09-25 Archer Daniels Midland Company Apparatus and process for electrodialysis of salts
FR2807950B1 (fr) * 2000-04-19 2002-07-19 Solvay Procede de fabrication d'une membrane bipolaire et utilisation de la membrane bipolaire ainsi obtenue
EP1876145A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-09 SOLVAY (Société Anonyme) Process for the production of sodium bicarbonate

Also Published As

Publication number Publication date
EP2240408A1 (en) 2010-10-20
CN101918316B (zh) 2012-07-18
EP2240408B1 (en) 2017-03-15
WO2009087145A1 (en) 2009-07-16
CN101918316A (zh) 2010-12-15
US20100282614A1 (en) 2010-11-11
WO2009087145A8 (en) 2010-08-05
EP2078697A1 (en) 2009-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2625298T3 (es) Procedimiento para producir carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio de un mineral metalífero que comprende bicarbonato de sodio
ES2929235T3 (es) Método para recuperar hidróxido de litio
ES2628061T3 (es) Proceso para producción de carbonato de sodio
ES2886608T3 (es) Método para producir una solución acuosa concentrada de hidróxido de sodio y para tratar una purga de carbonato de sodio
ES2627608T3 (es) Proceso para la producción de carbonato de sodio y bicarbonato de sodio
KR20070108897A (ko) 탄산나트륨 결정을 얻는 방법
NZ706041A (en) Process and system for producing sodium chloride brine
US8784756B2 (en) Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
EP2285743A1 (en) Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
US9868644B2 (en) Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
PT106209A (pt) Processo para produzir bicarbonato de sódio
Ryabtsev et al. Production of lithium hydroxide monohydrate from natural brine
US10208363B2 (en) Process for producing sodium carbonate from an ore mineral comprising sodium bicarbonate
ES2588938T3 (es) Procedimiento para recuperar valores de sosa de depósitos de sosa subterráneos
JP2011162403A (ja) 塩化カルシウム水溶液の濃縮方法
ES2661455T3 (es) Procedimiento para producir amoníaco
ES2409084B2 (es) Procedimiento para producir bicarbonato sádico.