[发明专利]井矿海湖盐卤水热循环法氨联碱工艺

说明书

一种井矿海湖盐卤水热循环法氨联碱工艺，以井矿海湖盐卤水为原料，与制铵母液及一部分脱氨母液与石灰反应精制得到氢氧化镁、硫酸钙和除硫卤水，除硫卤水加入纯碱得到精制盐水和碳酸钙，精制盐水与氨、二氧化碳反应后获得碳酸氢钠和重碱母液；重碱母液脱除碳酸氢铵、碳酸铵后得到氨、二氧化碳和脱氨母液；一部分脱氨母液蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液，另一部分并入原料中，其中氯化铵与一部分石灰反应得到氨、氯化钙，氯化钙与硫酸钠反应产生硫酸钙；原料中硫酸镁、氯化镁与另一部分石灰反应产生硫酸钙和氢氧化镁沉淀物；分离硫酸钙和氢氧化镁沉淀物后的除硫卤水加入纯碱得到精制盐水和碳酸钙沉淀物；该精制盐水继续进行上述复分解反应。

技术领域

本发明属于无机化工技术领域，特别是一种直接以井矿海湖盐卤水为原料、采用热循环法生产纯碱、氯化铵、氯化钙工艺。

背景技术

已知的生产纯碱工艺有路布兰法、氨碱法和冷法联碱法，其中：1)路布兰法制纯碱：路布兰法存在产品质量差、生产成本高、人工消耗大以及生产过程均在固相间进行，难于连续作业等缺点；2)索尔维法制碱：索尔维法(氨碱法)原料氯化钠利用率低(钠的利用率约75％、氯的利用率为0％)，蒸馏废液(含有大量氯化钙、氯化钠，每生产1吨纯碱产生9-10m³废液排放)排出系统量极大，浪费了资源、形成了新的环境污染；3)联合法制纯碱(冷法联碱法)：需采用固体氯化钠为原料，原料成本较高，冷析盐析结晶氯化铵电能消耗较高，不能直接采用井矿海湖盐卤水为原料。因此，上述工艺在实际生产中应用都有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种井矿海湖盐卤水热循环法氨联碱工艺，其生产过程中降低了能耗和成本，无母液排放，钠和氯离子理论回收率100％，是一种解决环境保护、节能减排的绿色洁净生产工艺。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种井矿海湖盐卤水热循环法氨联碱工艺，它包括以下步骤：

1)以井矿海湖盐卤水为原料，与制铵母液及一部分脱氨母液混合后与石灰反应以石灰、氯化钙精制除去镁、硫酸根离子，得到氢氧化镁、硫酸钙沉淀物和除硫卤水，除硫卤水加入纯碱除去钙离子后得到精制盐水和碳酸钙沉淀物，该精制盐水与氨、二氧化碳为原料进行复分解反应后分离获得固体碳酸氢钠和含有氯化铵、氯化钠、碳酸氢铵、碳酸铵和硫酸钠的重碱母液；

2)将该重碱母液预热高温脱除碳酸氢铵、碳酸铵后得到氨、二氧化碳和含有氯化铵、氯化钠和硫酸钠的脱氨母液；

3)一部分脱氨母液经过蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液；

4)另一部分脱氨母液并入步骤1)中的原料中，其中的氯化铵与一部分石灰反应得到氨、氯化钙，氯化钙与井矿海湖盐卤水原料和制铵母液混合液中的硫酸钠继续反应产生硫酸钙沉淀物；井矿海湖盐卤水原料中硫酸镁、氯化镁与另一部分石灰反应产生硫酸钙和氢氧化镁沉淀物；

5)分离硫酸钙和氢氧化镁沉淀物后的除硫卤水加入纯碱，与除硫卤水中硫酸钙反应得到精制盐水和碳酸钙沉淀物；

6)该精制盐水进行步骤1)中复分解反应进行下一循环生产纯碱的工序。

进一步的，所述井矿海湖盐卤水原料中各成分含量为NaCl 1-360g/l、Na₂SO₄ 1-360g/l、MgSO₄ 0.1-30g/l、CaSO₄ 0.1-6.0g/l、MgCl₂ 0.1-30g/l、CaCl₂ 0.1-6g/l。

进一步的，所述步骤2)中的脱氨过程中及所述步骤4)中得到的氨参与所述步骤1)中精制盐水吸氨；所述步骤2)中的脱氨过程中得到的二氧化碳回收用于所述步骤1)中氨盐水碳化。

进一步的，所述步骤1)中得到固体碳酸氢钠经煅烧后转化为固体碳酸钠。