[其他]重?zé)o水碳酸鈉的制造方法及用該方法制得的重?zé)o水碳酸鈉

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86100688
• 申請日: 1986-01-28
• 公開（公告）號: CN86100688A
• 公開（公告）日: 1986-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 利昂·尼拿利;克勞德·布雷頓
• 申請（專利權(quán)）人: 索爾維公司
• 主分類號: C01D7/35
• 分類號: C01D7/35
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 巫肖南

本發(fā)明論及由輕無水碳酸鈉制造重?zé)o水碳酸鈉的一種方法。

工業(yè)上，特別是玻璃工業(yè)和鋼鐵工業(yè)上，一般要求采用結(jié)晶好的、不含細晶粒的、具有良好耐磨性的碳酸鈉。因此，涉及用氨的蘇打制造方法制得的輕無水碳酸鈉（通稱為“輕蘇打”）是不適用的，通常要將輕無水碳酸鈉加工成重?zé)o水碳酸鈉（或“重蘇打”）〔參見哈夫納（Hafner）出版公司1969年第二版出版的Te-Pang????Hou著的“蘇打的制造”〕。

輕無水碳酸鈉通常是通過煅燒碳酸氫鈉而制得的。已提出了各種將輕無水碳酸鈉轉(zhuǎn)化成重?zé)o水碳酸鈉的方法，但是，在現(xiàn)有的這些方法中，至今還沒有一種能經(jīng)濟地制得優(yōu)質(zhì)重?zé)o水碳酸鈉。

具體地說，現(xiàn)有方法之一如下：在約90℃的溫度下，用水處理輕無水碳酸鈉使其結(jié)晶為碳酸鈉一水合物，然后加熱到高溫（140℃-180℃），使結(jié)晶碳酸鈉一水合物轉(zhuǎn)化成無水碳酸鈉（參見斯圖加特Ferdinand????Enke????Verlage????1968出版的Ing.Z.Rant先生著的“DieErzeugung????Von????Soda”）。該方法的缺點是它要分幾步進行，包括在低溫下使碳酸鈉一水合物結(jié)晶，然后在高溫下使無水碳酸鈉結(jié)晶。工業(yè)上連續(xù)生產(chǎn)需要一種昂貴的設(shè)備。此外，由于該方法必然要生成一種中間化合物（碳酸鈉一水合物），所以很難制得優(yōu)質(zhì)、均勻、固體的重質(zhì)無水碳酸鈉。

另一種方法是：將輕無水碳酸鈉溶于水中或溶于稀碳酸鈉溶液中，然后將所得到的溶液在高于碳酸鈉一水合物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水碳酸鈉的轉(zhuǎn)變溫度下進行蒸發(fā)，（參見美國專利A-1907987;英國專利A-443101）。該方法的缺點是需要蒸發(fā)，因而成本高。

本發(fā)明的目的在于克服上述已知方法的缺點，提供一種能經(jīng)濟地、簡便地、直接由輕無水碳酸鈉制造優(yōu)質(zhì)重?zé)o水碳酸鈉的新方法。

因此，本發(fā)明是有關(guān)重?zé)o水碳酸鈉的制造方法。按本發(fā)明方法，是將輕無水碳酸鈉加到碳酸鈉水溶液中，然后在高于碳酸鈉一水合物變成無水碳酸鈉的轉(zhuǎn)變溫度下處理所制得的液體;按本發(fā)明，可在高于上述溫度范圍內(nèi)將輕無水碳酸鈉加到該碳酸鈉飽和溶液中，并在該溫度范圍內(nèi)，將所制得的含水懸浮液進行熟化處理。

在本發(fā)明方法中，所謂重?zé)o水碳酸鈉，指的是表現(xiàn)密度至少等于0.70千克/分米³的結(jié)晶無水碳酸鈉。

所謂表觀密度，指的是一立方分米未經(jīng)壓縮或松散疊堆的堆積材料的質(zhì)量，該質(zhì)量是用上述Te-Pang????Hou的“蘇打的制造”論文486頁中介紹的方法測定的。

所謂輕無水碳酸鈉，指的是結(jié)晶度差的無水碳酸鈉顆粒，其表現(xiàn)密度小于所要生產(chǎn)的重?zé)o水碳酸鈉。輕無水碳酸鈉通常由煅燒碳酸氫鈉制得（后者例如是，在涉及氨的蘇打制造工藝結(jié)束時收集的產(chǎn)物，）其表現(xiàn)密度一般為0.30-0.70千克/分米³，通常小于0.60千克/分米³。

在本發(fā)明方法中，將輕無水碳酸鈉與碳酸鈉飽和溶液混合，混合時的溫度為高于碳酸鈉一水合物轉(zhuǎn)化成無水碳酸鈉的轉(zhuǎn)變溫度或轉(zhuǎn)變溫度范圍。所選定的溫度范圍通常比該轉(zhuǎn)變溫度至少高2℃，例如，高于轉(zhuǎn)變溫度3-20℃。由于碳酸鈉一水合物轉(zhuǎn)化成無水碳酸鈉的轉(zhuǎn)變溫度為107℃左右，為防止碳酸鈉水溶液沸騰，選定的操作壓力要適當(dāng)高于正常大氣壓。

輕無水碳酸鈉和飽和碳酸鈉溶液的相對重量在理論上并不嚴(yán)格，它們的最佳值由綜合考慮結(jié)晶的水懸浮液的高產(chǎn)率和產(chǎn)量后決定，其中（懸梁液）粘度不應(yīng)影響有效的傾濾和過濾。控制該重量比例的方法為：使懸浮液中所含的固體無水碳酸鈉的重量至少為20%（如30-40%）。

可用任何合適的方法，將輕無水碳酸鈉加到碳酸鈉飽和溶液中，根據(jù)歐洲專利申請A-73085（SOLVAY和cie）的介紹，最好在溶液中產(chǎn)生渦流的區(qū)域內(nèi)加入輕無水碳酸鈉。

熟化處理是在上述轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)使碳酸鈉懸浮液放置足夠長的時間以生成輕無水碳酸鈉的重結(jié)晶。在其它所有情況相同時，熟化處理的持續(xù)時間取決于各種因素，特別是所選定的溫度范圍、所用的輕無水碳酸鈉和碳酸鈉飽和溶液的重量比例以及輕無水碳酸鈉的表觀密度。必須在每一特定情況下進行熟化處理試驗，可用常規(guī)的實驗室方法方便地進行這種試驗，例如，可從懸浮液中定期抽取固體碳酸鈉樣品並測定其表觀密度。

例如，熟化處理的持續(xù)時間可定為20分鐘左右或更長。理論上，熟化處理的持續(xù)時間沒有上限，但是，實際上，從經(jīng)濟觀點出發(fā)，不必要的延長熟化處理時間沒有什么好處。在所有情況下，熟化處理時間一般宜小于30小時。