[發明專利]一種天然堿生產工藝

有效

• 申請號: 202110147796.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112850753B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王吉剛;盧立祥;馮青天
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司
• 主分類號: C01D7/00
• 分類號: C01D7/00;C01D7/10;C01D7/12;C01D7/22;C01D7/24;C01D7/37
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 馬云云

1.一種天然堿生產工藝，其特征在于：包括如下步驟：

1)溶采：將注井水注入礦井中，溶解其中的碳酸鈉和/或碳酸氫鈉，得到含碳酸鈉和/或碳酸氫鈉及其他可溶鹽的鹵水1；

2)預處理：除去鹵水1中所含固體顆粒物和/或TOC，得到鹵水2；

3)汽提濃縮：將鹵水2中的大部分碳酸氫鈉通過汽提轉化為碳酸鈉，并將鹵水濃縮至一定濃度，得到濃縮鹵水3；

4)十水碳酸鈉結晶及分離：濃縮鹵水3經濃NaOH中和后在十水碳酸鈉結晶器中低溫結晶，通過晶漿分離，得到低母液殘留的十水碳酸鈉晶體和排放液1；

5)十水碳酸鈉溶解：將得到的十水碳酸鈉晶體與來自其他步驟的溶液混合，使晶體溶解，并將得到的溶液分成兩份，一份為鹵水4，另一份為鹵水5；

6)一水碳酸鈉結晶、分離、干燥：將鹵水4經蒸發濃縮，在一水碳酸鈉結晶器中結晶，通過晶漿分離，得到低母液殘留的一水碳酸鈉晶體和排放液2；之后將一水碳酸鈉晶體干燥，得到優質重質純堿；排放液2與濃縮鹵水3混合并經中和后進入十水碳酸鈉結晶器中，進行十水碳酸鈉結晶及分離；

7)碳酸氫鈉結晶及分離、干燥：鹵水5在碳酸氫鈉結晶器中與CO₂發生碳化反應，冷卻結晶，通過晶體分離得到低母液殘留的碳酸氫鈉晶體和排放液3；之后將碳酸氫鈉晶體干燥，得到碳酸氫鈉產品；排放液3可以返回氣提濃縮步驟回用和/或用于溶采步驟；

8)苛化：將排放液1與灰乳經苛化，澄清分離后得到稀NaOH溶液和苛化泥；苛化泥經洗滌、煅燒后可得到生石灰并再供苛化利用；

9)蒸發：將稀NaOH溶液經蒸發濃縮，除去其中的雜質后得到濃NaOH溶液，濃NaOH溶液可用于中和濃縮鹵水3中殘余的碳酸氫鈉。

2.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述汽提濃縮和/或一水碳酸鈉結晶及分離得到的凝液可以用于溶采步驟。

3.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：還包括在排放液1中去除系統中所含TOC和/或在得到的稀NaOH溶液或濃NaOH溶液中去除系統中所含TOC。

4.根據權利要求3所述的天然堿生產工藝，其特征在于：采用活性炭吸附法或臭氧氧化法或樹脂吸附法去除TOC。

5.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述濃縮鹵水3中總堿度以碳酸鈉計為22wt％-28wt％。

6.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述十水碳酸鈉溶解步驟所需的溶液為鹵水2、一水碳酸鈉結晶及分離步驟產生的凝液、汽提濃縮步驟的一級汽提液中的一種或兩種以上。

7.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述汽提濃縮步驟所產生的CO₂可用于碳酸氫鈉結晶及分離步驟中碳化反應；碳酸氫鈉結晶所需的原料還可以來自濃縮鹵水3，或者來自濃縮鹵水3和鹵水5的混合液。

8.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述蒸發步驟產生的濃NaOH溶液質量濃度為20wt％-35wt％。

9.根據權利要求8所述的天然堿生產工藝，其特征在于：濃NaOH的濃度為25wt％-30wt％。

10.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述十水碳酸鈉結晶及分離步驟中的設備包括兩級閃蒸器和一級結晶器，濃縮鹵水3和排放液2的混合物順序經兩級閃蒸器后在結晶器中結晶出十水碳酸鈉；且二級閃蒸器和結晶器的底部均設有攪拌機構。

11.根據權利要求1所述的天然堿生產工藝，其特征在于：所述十水碳酸鈉結晶及分離步驟中利用冰機系統提供冷量，同時利用冰機系統給十水碳酸鈉溶解液敷熱；冰機系統中壓縮機出口冷凝器為兩級串聯冷凝器，其中，第一級冷凝器利用含有十水碳酸鈉晶體的十水碳酸鈉溶解液作為冷源。