專利名稱：用于生產碳酸鈉的方法
用于生產碳酸鈉的方法本發明涉及用于生產碳酸鈉，具體地從包含碳酸氫鈉的礦石礦物，如天然堿、蘇 打石或從其他富含碳酸氫鈉價值物的礦物地下礦石類如碳氫鈉石(Wegscheiderite)或 Decemite生產碳酸鈉的一種方法。蘇打石是主要由碳酸氫鈉構成的一種礦石。例如在科羅拉多州西北部的皮申斯溪 盆地(Piceance Creek Basin in Northwestern Colorado)存在大量的蘇打石,這些沉積 物在綠河組(Green River formation)的鹽田區域處于床層和散布晶體的形式。天然堿礦石是包含約90 % -95 %的碳酸氫三鈉(Na2CO3. NaHCO3. 2H20)的一種礦物。 在靠近綠河的懷俄明州西南部發現了大量的礦物天然堿的沉積物。這種沉積物包括天然堿 和混合的天然堿以及石鹽(巖鹽或NaCl)的床層。通過保守估算，這些主要的天然堿床層 包含約750億公噸的礦石。對在綠河開采的天然堿礦石的典型分析如下表 1
權利要求
一種生產碳酸鈉的方法，根據該方法將包含碳酸鈉的第一生產溶液引入到包括交替的堿性較弱和堿性較強的相鄰室的電滲析器的堿性較弱的室中，所述相鄰室通過陽離子膜彼此隔開，堿性較強的室在一側由雙極性膜的陰離子面限定而在另外一側由所述陽離子膜限定；將包含碳酸鈉的第二生產溶液引入到所述電滲析器的堿性較強的室中；通過穿過所述陽離子膜的鈉離子的通量和穿過所述雙極性膜的陰離子面的氫氧根離子的通量相結合，在所述堿性較強的室中生成包含氫氧化鈉的溶液；將所述包含氫氧化鈉的溶液從所述電滲析器的堿性較強的室中提取出并且用以構成反應溶液；使所述反應溶液與碳酸氫鈉反應以形成包含碳酸鈉的生成的溶液。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述反應溶液通過與包含碳酸氫鈉的礦物礦石相 接觸而使其與碳酸氫鈉進行反應。
3.根據權利要求2中任何一項所述的方法，其中所述包含碳酸氫鈉的礦物礦石是地下 的天然堿或蘇打石礦石礦物。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述反應溶液通過與包含碳酸氫鈉的溶液相混合 而使其與碳酸氫鈉進行反應。
5.根據權利要求1所述的方法，其中將所述生成的溶液蒸發以生成包含碳酸鈉晶體的 懸浮液，所述晶體被分離并且增值。
6.根據權利要求1所述的方法，其中將所述生成的溶液的一部分用來構成所述第一和 /或第二生產溶液。
7.根據權利要求1所述的方法，其中將包含碳酸氫鈉的溶液從所述電滲析器的堿性較 弱的室中提取出，然后將該溶液冷卻以得到包含碳酸氫鈉晶體的懸浮液，然后將所述懸浮 液分離為增值的碳酸氫鈉晶體以及碳酸氫鈉母液。
8.根據權利要求7所述的方法，其中使所述碳酸氫鈉母液脫碳酸氫鹽并且引入到所述 電滲析器的堿性較弱的室中。
9.根據權利要求7所述的方法，其中使所述碳酸氫鈉母液脫碳酸氫鹽并且引入到所述 電滲析器的堿性較強的室中。
10.根據權利要求7所述的方法，其中將所述母液引入到另一個電滲析器的堿性較弱 的室中。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述母液的碳酸鈉的濃度足夠低以產生CO2氣 體進入到所述另一個電滲析器的堿性較弱的室中。
12.根據權利要求11所述的方法，其中使所產生的CO2與至少一部分包含碳酸鈉的生 成的溶液相接觸，以產生碳酸氫鈉晶體。
全文摘要
生產碳酸鈉的方法，根據該方法將包含碳酸鈉的一種第一生產溶液引入一個電滲析器的堿性較弱的室中，該電滲析器包括多個交替的堿性較弱和堿性較強的相鄰的室，這些室通過多個陽離子膜彼此分開，這些堿性較強的室在一側由多個雙極性膜的陰離子面并且在另外一側由這些陽離子膜限定；將包含碳酸鈉的一種第二生產溶液引入該電滲析器的堿性較弱的室中；通過將穿過該陽離子膜的鈉離子的通量和穿過這些雙極性膜的陰離子面的氫氧根離子的通量相結合而在這些堿性較強的室中生成一種包含氫氧化鈉的溶液；將該包含氫氧化鈉的溶液從該電滲析器的堿性較強的室中提取出并且用來構成一種反應溶液；使該反應溶液與碳酸氫鈉反應以形成包含碳酸鈉的一種生成的溶液。
文檔編號B01D61/44GK101939259SQ200980104174
公開日2011年1月5日 申請日期2009年1月6日 優先權日2008年1月8日
發明者吉恩-保羅·德圖爾奈, 弗朗西斯·M·庫斯特里 申請人:索爾維公司