專利名稱：一種氫氧化鈉再生循環方法
技術領域：
本發明涉及一種工業實踐中氫氧化鈉再生循環方法。
背景技術：
氫氧化鈉是常用的化學試劑之一，它廣泛用于化工及冶金行業，且通常是和硫酸 結伴使用，即在工藝過程先后加入硫酸和氫氧化鈉以滿足工藝過程的需要，不管是什么情 況，硫酸與氫氧化鈉作用的產物都是硫酸鈉鹽。硫酸鈉鹽再生成氫氧化鈉常用的方法是氫 氧化鋇置換或雙極膜電解。硫酸鈉鹽氫氧化鋇置換再生獲得氫氧化鈉理論上可行，但經濟 上不合算，且氫氧化鋇是危險有毒物品。目前雙極膜的制備技術還不過關，不僅硫酸鈉鹽再 生得到的氫氧化鈉成本高，而且回收得到的氫氧化鈉的質量也不好。硫酸鈉鹽雖然是一種 常用的化工原料，但其售價低、回收成本高，且硫酸鈉鹽在水溶液中的溶解度隨溫度變化很 大，容易結晶析出堵塞管道，對于中小型企業，含硫酸鈉鹽的工業廢水通常是直接排放，導 致環境污染。可見，成本是企業非常關注的因素，如何做到既有利于環保，又節約資源，降低 成本的方法，是現有的技術人員急需解決，且困擾企業的一個重要問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種工業上可行的成本低且環保的氫氧化鈉再生循環方 法，該方法不但有利于化工、冶金企業的推廣應用，還可避免由于氫氧化鈉使用后排放硫酸 鈉鹽廢水，保護環境。本發明的技術方案包括以下步驟(1)先在硫酸鈉溶液或硫酸氫鈉溶液或硫酸鈉和硫酸氫鈉的混合溶液中按形成碳 酸氫鈉化學反應計量數1. 0-3. 0倍加入粒徑小于380 μ m的碳酸鈣粉末，并通入二氧化碳或 加入硫酸調節溶液的PH值3. 0-9. 0，攪拌反應后，過濾得到石膏和碳酸氫鈉溶液；(2)然后再按溶液中碳酸氫鈉苛化化學反應計量數1. 0-3. 5倍加入氧化鈣或氫 氧化鈣，進行苛化反應，過濾得到碳酸鈣和再生氫氧化鈉溶液，碳酸鈣返回(1)步中繼續使 用。再生得到的氫氧化鈉溶液直接返回所需的工藝循環使用，或濃縮后以氫氧化鈉濃 溶液或氫氧化鈉固體的形式返回所需的工藝循環使用。所述(1)步中，攪拌反應是在0_60°C攪拌0. 5-4. 5小時，所述⑵步中苛化反應的條件為0-110°C攪拌1-3小時。本發明工藝過程的反應式為
2Na0H+H2S04 = Na2S04+2H20Na0H+H2S04 = NaHS04+H20Na2S04+H2S04+2CaC03+4H20 = 2CaS04 · 2H20 丨 +2NaHC03Na2S04+C02+CaC03+4H20 = CaSO4 · 2H20 I +2NaHC03NaHS04+CaC03+2H20 = CaSO4 · 2H20 I +NaHCO3
3
2NaHC03+2Ca (OH) 2 = 2CaC03 丨 +2Na0H+2H202NaHC03+2Ca0 = 2CaC03 丨 +2Na0H本發明的優勢就在于，發明人巧妙的以碳酸氫鈉為橋梁，使氫氧化鈉與硫酸作用 后形成的硫酸鈉鹽，在石灰石和石灰的作用下獲得再生，而這樣設計的好處不但在于可有 效的實現氫氧化鈉在工藝過程的循環使用，工藝簡單，操作方便，經濟環保，工業上應用也 不存在障礙，更重要的是所使用的石灰石和石灰原料易得，成本低廉，且整個工藝，流程短， 原料石灰使用后得到的石灰石還可進一步使用，可達到最大限度的降低成本的目的，石灰 石使用后得到的石膏可作為產品出售，工藝過程無廢水廢渣產生，對環境友好。本發明的工藝不再是簡單的實驗室方法，而是可以應用到工業中的具體的工藝流 程。本發明這樣的流程設計，從企業和環保角度而言，可以達到既節約成本，降低資源的消 耗，又保護環境的雙重目的，因而本發明的流程對企業而言是至關重要，也是符合工藝的發 展趨勢的。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步描述，以下實施例旨在說明本發明而不是對 本發明的進一步限定。實施例1負釩陰離子交換樹脂氫氧化鈉溶液解吸得到釩酸鈉溶液，釩酸鈉溶液加硫酸調PH 值至 1.5沉淀析出紅釩，過濾得到紅釩濾餅和含硫酸鈉和硫酸氫鈉的混合溶液。先在沉 釩后液中按形成碳酸氫鈉化學反應計量數的1. 2倍加入碳酸鈣，35°C攪拌轉型2小時，過濾 得到石膏和碳酸氫鈉溶液，然后再按碳酸氫鈉苛化化學反應計量數的1. 5倍加入氫氧化鈣 到溶液中，97°C攪拌苛化2小時，過濾得到碳酸鈣和再生氫氧化鈉溶液。碳酸鈣返回沉釩后 液轉型繼續使用，氫氧化鈉溶液返回負釩陰離子交換樹脂解吸循環使用。實施例2銅陽極泥處理產生的含碲物料攪拌加入氫氧化鈉浸出，過濾得到亞碲酸鈉溶液。 亞碲酸鈉溶液加硫酸中和沉淀析出TeO2，過濾得到TeO2濾餅和硫酸鈉溶液。先在硫酸鈉溶 液中按形成碳酸氫鈉化學反應計量數的1. 2倍攪拌加入碳酸鈣，并同時二氧化碳調節溶液 pH值 6. 0，50°C攪拌1. 5小時，使溶液中的硫酸鈉轉型變為碳酸氫鈉，過濾得到石膏和碳 酸氫鈉溶液，然后再按碳酸氫鈉苛化化學反應計量數的1. 7倍在溶液中攪拌加入氧化鈣， 70°C苛化3. 5小時，過濾得到碳酸鈣和再生的氫氧化鈉溶液。碳酸鈣返回硫酸鈉轉型繼續 使用，氫氧化鈉溶液濃縮后返回含碲物料浸出循環使用。實施例3堿法氧化鋁生產工藝中得到的硫酸鈉晶體加水溶解，按形成碳酸氫鈉化學反應計 量數的1.8倍加入碳酸韓，并同時加入硫酸調節pH值，60°C攪拌1小時，使硫酸鈉轉型變 成碳酸氫鈉，過濾得到石膏和碳酸氫鈉溶液，然后再按碳酸氫鈉苛化化學反應計量數的1. 6 倍攪拌加入氧化鈣，105°C苛化1小時，過濾得到碳酸鈣和再生的氫氧化鈉溶液。碳酸鈣返 回硫酸鈉轉型繼續使用，氫氧化鈉溶液濃縮后返回鋁土礦堿浸工序循環使用。
權利要求
一種氫氧化鈉再生循環方法，其特征在于，包括以下步驟(1)先在硫酸鈉溶液、硫酸氫鈉溶液、或者是硫酸鈉和硫酸氫鈉混合溶液中，按形成碳酸氫鈉化學反應計量數1.0 3.0倍加入粒徑小于380μm的碳酸鈣粉末，并通入二氧化碳或加硫酸調節溶液的pH值3.0 9.0，使硫酸鈉鹽轉型變為碳酸氫鈉，過濾得到石膏和碳酸氫鈉溶液；(2)然后再按碳酸氫鈉苛化化學反應計量數1.0 3.5倍加入氧化鈣或氫氧化鈣到碳酸氫鈉溶液中，進行苛化反應，過濾得到碳酸鈣和再生氫氧化鈉溶液，碳酸鈣返回(1)步中繼續使用，再生得到的氫氧化鈉溶液直接返回所需的工藝循環使用，或濃縮后以氫氧化鈉濃溶液或氫氧化鈉固體的形式返回所需的工藝循環使用。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的(1)步的攪拌反應是在0-60°C攪 拌0. 5-4. 5小時。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的(2)步苛化反應條件為，0-110°C攪 拌1-3小時。
全文摘要
本發明系一種氫氧化鈉再生循環方法，主要用于冶金及化工工藝過程氫氧化鈉使用后的再生循環使用，工藝過程為先將碳酸鈣加入硫酸鈉鹽溶液，并通入二氧化碳或加入硫酸調節溶液的pH值，使硫酸鈉鹽轉變為碳酸氫鈉，過濾得到石膏和碳酸氫鈉溶液，然后再在碳酸氫鈉溶液中加入石灰苛化，過濾得到再生氫氧化鈉溶液和碳酸鈣，碳酸鈣返回硫酸鈉鹽轉型工序繼續使用，具有工藝簡單，操作方便，經濟環保等優點。
文檔編號C01D1/04GK101898770SQ20101019090
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者王學文, 王明玉 申請人:中南大學