[发明专利]一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法

权利要求书

1.一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：利用钠离子生产碳酸氢钠

以纯化后的硫酸钠溶液作为综合利用的原料，用碳酸氢铵作复分解反应剂，并通过控制Na⁺/NH₄⁺摩尔比1，利用Na⁺离子产生的同离子效应，迫使碳酸氢钠结晶析出，过滤得碳酸氢钠晶体和第一结晶母液，所得第一结晶母液直接或加入芒硝晶种于-14～14℃结晶2～12h，过滤得芒硝和第二结晶母液，所得芒硝返回继续用作综合利用的原料，得到的第二结晶母液用于生产二水硫酸钙，或

用CO₂和NH₃混合气体作复分解反应剂，控制NH₃/Na摩尔比1，并通入CO₂加压酸化至pH为3.5～6.9，利用HCO₃^-离子产生的同离子效应，迫使碳酸氢钠结晶析出，液固分离得碳酸氢钠晶体和酸化后液，所得酸化后液减压迫让其中溶解的CO₂和NH₃挥发，挥发出来的CO₂和NH₃返回继续用作复分解反应剂，所得挥发残液用于生产二水硫酸钙；

步骤二：利用硫酸根生产二水硫酸钙

按Ca²⁺/SO₄^2-摩尔比为1，往步骤一得到的第二结晶母液或挥发残液中加入可溶性的钙盐作为沉淀剂，SO₄^2-与Ca²⁺结合形成硫酸钙沉淀析出后，过滤得二水硫酸钙产品和沉淀后液，然后往所得沉淀后液中加入氧化钙或/和氢氧化钙，加热赶氨，控制溶液终点pH≥10.5，挥发出来的NH₃返回步骤一继续用作复分解反应剂，赶氨得到的终液通入CO₂调pH至7～9，过滤得钙盐溶液，所得钙盐溶液返回继续用作沉淀剂。

2.根据权利要求1所述的一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法，其特征在于：步骤一中，所述纯化后的硫酸钠溶液是指在硫酸钠溶液中加入碳酸钠或/和氢氧化钠，调pH至8.5～9.5净化转型或除杂，过滤得到的含Na₂SO₄80～480g/L的溶液。

3.根据权利要求1所述的一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法，其特征在于：步骤一中，所述用碳酸氢铵作复分解反应剂制备碳酸氢钠的工艺过程是，控制Na⁺/NH₄⁺摩尔比1，调节溶液pH为7～9，于15～45℃搅拌1～4h，利用Na⁺离子产生的同离子效应，迫使碳酸氢钠结晶析出。

4.根据权利要求1所述的一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法，其特征在于：步骤一中，所述用CO₂和NH₃混合气体作复分解反应剂制备碳酸氢钠的工艺过程是，控制NH₃/Na摩尔比1，用CO₂调节溶液pH至3.5～6.9，于15～45℃搅拌1～4h，利用HCO₃^-离子产生的同离子效应，迫使碳酸氢钠结晶析出。

5.根据权利要求1所述的一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法，其特征在于：步骤一中，所述酸化后液减压是指在液面压力≤0.1Mpa的条件下，于25～65℃搅拌1～4h，迫使其中的CO₂和NH₃挥发出来。

6.根据权利要求1所述的一种硫酸钠综合利用制备碳酸氢钠和二水硫酸钙的方法，其特征在于：步骤二中，所述可溶性的钙盐选自氯化钙、溴化钙、硝酸钙、亚硝酸钙、氯酸钙、溴酸钙、醋酸钙、高氯酸钙中的至少一种。