[发明专利]一种生产熔盐级硝酸钠的方法

说明书

本发明公开了一种生产熔盐级硝酸钠的方法，包括如下步骤：步骤S1中和工序：碳酸钠溶液与硝酸溶液中和形成pH值为3.5～4.5，质量百分比浓度为23～28％的第一硝酸钠原料液；步骤S2二氧化碳去除工序：去除第一硝酸钠原料液中的二氧化碳，形成第二硝酸钠原料液；步骤S3蒸发工序：第二硝酸钠原料液蒸发浓缩，得质量百分比浓度为63～67％的第三硝酸钠原料液；步骤S4结晶脱水工序：第三硝酸钠原料液结晶、脱水，以制得固体硝酸钠原料；步骤S5干燥工序：干燥固体硝酸钠原料，以制得终产物熔盐级硝酸钠。本发明能直接生产高纯度熔盐级别的硝酸钠，且本方法简单易控，可实现自动化生产，适于高纯度硝酸钠的安全连续稳定快速生产。

技术领域

本发明涉及硝酸钠制备工艺的技术领域，具体涉及一种生产熔盐级硝酸钠的方法。

背景技术

熔盐是盐类熔化后形成的熔融体，通常由金属阳离子和非金属阴离子所组成，种类丰富。由硝酸钠和硝酸钾按照质量比为6：4所组成的二元熔盐，熔点为160摄氏度，工作温度可达560℃，经实际案例证明是适合于光热发电系统的成熟储热介质。其与传统的碳氢化合物和导热油等传热介质相比，具有成本低、寿命长、换热性能好、工作温度高、热通量高、压力低、不易燃、无污染等优势，因此具有非常广泛的应用前景。

硝酸钠作为上述二元熔盐的组成物，其主要的生产方法有硝酸尾气吸收法、离子交换法、中合法和复分解法。硝酸尾气吸收法指的是采用氢氧化钠吸收硝酸制取过程中产生氧化氮类物质从而形成硝酸钠，该种方法虽然利用了硝酸的尾气，减少了环境污染，但是该种方法受尾气来源的限制，因此生产能力有限。

离子交换吸附法指的是以工业盐氯化钠为再生剂，以硝酸铵为原料，以阳离子交换树脂为交换剂，将氨根离子和钠离子进行交换而实现硝酸钠制备的过程，该方法对原料的要求高、生成的硝酸钠溶液的浓度低，蒸发量大，能耗高，不利于工业使用。中和法是指采用硝酸与纯碱或氢氧化钠反应生产硝酸钠的反应，该方法操作过程较为简单，但是采用该中和法制备得到的硝酸钠还不能满足熔盐的要求，因而无法直接应用于熔盐的制备。

复分解法指的是首先将硝酸钙与硫酸钠反应生成硝酸钠和硫酸钙，然后使碳酸钠与多余的硝酸钙反应生成硝酸钠和碳酸钙，最后再使硝酸与多余的碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，此方法设备简单、成本较低，是理想的硝酸钠的生产方法，但此方法所制备的硝酸钠产品纯度低、易潮解，不利于熔盐的使用。

综上所述，现有的硝酸钠的制备方法还无法直接生产出熔盐级的硝酸钠，而又基于熔盐的应用广泛，优势明显，因此研究出熔盐级的硝酸钠的制备方法是目前急需解决的工业问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产熔盐级硝酸钠的方法，用于解决现有的硝酸钠的生产方法无法生产出熔盐级硝酸钠的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生产熔盐级硝酸钠的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1中和工序：

碳酸钠溶液与硝酸溶液混合形成反应液，其中，所述碳酸钠溶液中碳酸钠与硝酸溶液中硝酸的物质的量之比为1：201～2.02，

所述反应液发生中和反应生成硝酸钠溶液，至反应液的pH值为3.5～4.5，硝酸钠质量百分比浓度为23～28％时，得到第一硝酸钠原料液；

步骤S2二氧化碳去除工序：

去除第一硝酸钠原料液中的二氧化碳，得到第二硝酸钠原料液；

步骤S3蒸发工序：

对第二硝酸钠原料液进行蒸发浓缩，得到第三硝酸钠原料液，其中，所述第三硝酸钠原料液的质量百分比浓度为63～67％；

步骤S4结晶脱水工序：

第三硝酸钠原料液结晶形成硝酸钠结晶产物，对结晶后的第三硝酸钠原料液脱水，以制得固体硝酸钠原料；