專利名稱：一種純堿制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鈉、鉀或一般堿金屬的碳酸鹽，尤其是涉及一種采用氨鎳法制備純堿的工藝。
背景技術：
傳統的制堿工藝主要有氨堿法、聯堿法和天然堿精制法，基中氨堿法制堿的優點是原料易得，工藝既成熟又簡單，但NaCl的利用率較低，同時產生大量廢液。聯堿法雖然解決了氨堿法中所存在的問題，但是其設備要求較高，副產品的NH4Cl作為化肥在國外受到限制，在國內則受制于其他氮肥的市場價格，其附加值不高。
李忠在公開號為CN1308020的發明專利申請中提供一種新的純堿生產工藝，通過將蒸氨母液中CaCl2重新轉化為CaO，返回蒸氨系統。以徹底消除氨堿法純堿生產中大量廢液廢渣并降低消耗。其理論依據如下式。
徐貴義在公開號為CN1814548的發明專利申請中提供一種無廢排放氨堿法純堿工藝，它是將蒸氨工序出來的廢渣液進行處理，廢渣液經分離工序分離除渣并經洗滌得工程土產品；上清液在反應工序中與凍硝(Na2SO4)反應得精石膏產品；反應工序出來的循環液進入鹽水工序循環使用；多余的循環液進入制鹽工序制取精鹽產品。
發明內容
本發明的目的在于針對現有的制堿工藝所存在的諸多問題，提供一種原料易得，媒體氨和鎳的損耗小并可循環利用，中間無廢棄物產生，排污量少，制得的目標產物品質高，含氯可控制在0.1％以內的純堿制備方法。
本發明的技術方案是以NaCl、工業CO2、水和空氣為原料，以氨和鎳為媒體，制得純堿和鹽酸或氯氣。
本發明包括以下步驟1)將NiO溶解于CO2和氨水混合溶液中，吸氨至飽和，再加入NaCl進行復分解、過濾、分離出Na2CO3氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2；2)將Na2CO3氨水溶液蒸餾脫氨，過濾出沉淀物Ni2(OH)2CO3，濾液再濃縮結晶得純堿產品；
3)將Ni(NH3)6Cl2加熱至150～200℃，脫氨得NiCl2；4)將NiCl2加熱至500～1000℃，與水蒸汽反應得NiO以及氯化氫與水蒸汽混合物，或者與空氣中的O2反應得NiO以及Cl2與空氣混合物，NiO回收到步驟1中的浸出工序循環利用，而氯化氫與水蒸汽混合物經冷凝得鹽酸產品，Cl2與空氣的混合氣經冷凍分離出液氯產品。
按質量比NiO∶CO2∶NaCl＝100∶62∶162，NiCl2∶水蒸汽＝100∶200。
本發明的基本原理是由于NiO易溶于(NH4)2CO3溶液，可輕易地形成Ni(NH3)6CO3溶液，而Ni(NH3)6Cl2在濃氨水中的溶解度很小，因此利用上述特性，用NaCl與Ni(NH3)6Cl2進行復分解反應制得Na2CO3，其化學反應式為
其中氨和鎳循環利用，理論上在工藝過程中損耗很小。
本發明解決了現有的氨堿法制純堿中所存在的問題，所需原料易得，媒體氨和鎳的損耗小并可循環利用，中間無廢棄物產生，排污量少，制得的目標產物低氯純堿的含氯在0.1％以下，副產品為鹽酸或氯氣。
具體實施例方式
以下實施例將對本發明作進一步的說明。
將10kgNiO溶解于含6.2kgCO2的CO2和氨水混合溶液中，吸氨至飽和，再加入16.2kgNaCl進行復分解、過濾、分離出Na2CO3氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2；將Na2CO3氨水溶液蒸餾脫氨，過濾出沉淀物Ni2(OH)2CO3，濾液再濃縮結晶得純堿產品；將Ni(NH3)6Cl2加熱至150～200℃，脫氨得NiCl2；將NiCl2加熱至500～1000℃，與水蒸汽反應得NiO以及氯化氫與水蒸汽混合物，水蒸汽的加入量為NiCl2總量的2倍，NiO回收到步驟1中的浸出工序循環利用，而氯化氫與水蒸汽混合物經冷凝得鹽酸產品。
權利要求
1.一種純堿制備方法，其特征在于其化學反應式為Ni(NH3)6Cl2=ΔNiCl2+6NH3↑]]>
2.如權利要求1所述的一種純堿制備方法，其特征在于其步驟為1)將NiO溶解于CO2和氨水混合溶液中，吸氨至飽和，再加入NaCl進行復分解、過濾、分離出Na2CO3氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2；2)將Na2CO3氨水溶液蒸餾脫氨，過濾出沉淀物Ni2(OH)2CO3，濾液再濃縮結晶得純堿產品；按質量比NiO∶CO2∶NaCl＝100∶62∶162。
3.如權利要求2所述的一種純堿制備方法，其特征在于將Ni(NH3)6Cl2加熱至150～200℃，脫氨得NiCl2。
4.如權利要求2所述的一種純堿制備方法，其特征在于將NiCl2加熱至500～1000℃，與水蒸汽反應得NiO以及氯化氫與水蒸汽混合物，或者與空氣中的O2反應得NiO以及Cl2與空氣混合物，NiO回收到步驟1中的浸出工序循環利用，而氯化氫與水蒸汽混合物經冷凝得鹽酸產品，Cl2與空氣的混合氣經冷凍分離出液氯產品。
5.如權利要求4所述的一種純堿制備方法，其特征在于按質量比NiCl2∶水蒸汽＝100∶200。
全文摘要
一種純堿制備方法，涉及一種采用氨鎳法制備純堿的工藝。提供一種原料易得，媒體氨和鎳損耗小并可循環利用，排污少，產物品質高，含氯可控在0.1％以內的純堿制法。NiO溶于CO
文檔編號C01D7/16GK1974388SQ20061013533
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年12月15日
發明者鐘勁光 申請人:鐘勁光