[发明专利]一种氢氧化钠再生循环方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业实践中氢氧化钠再生循环方法。

背景技术

氢氧化钠是常用的化学试剂之一，它广泛用于化工及冶金行业，且通常是和硫酸结伴使用，即在工艺过程先后加入硫酸和氢氧化钠以满足工艺过程的需要，不管是什么情况，硫酸与氢氧化钠作用的产物都是硫酸钠盐。硫酸钠盐再生成氢氧化钠常用的方法是氢氧化钡置换或双极膜电解。硫酸钠盐氢氧化钡置换再生获得氢氧化钠理论上可行，但经济上不合算，且氢氧化钡是危险有毒物品。目前双极膜的制备技术还不过关，不仅硫酸钠盐再生得到的氢氧化钠成本高，而且回收得到的氢氧化钠的质量也不好。硫酸钠盐虽然是一种常用的化工原料，但其售价低、回收成本高，且硫酸钠盐在水溶液中的溶解度随温度变化很大，容易结晶析出堵塞管道，对于中小型企业，含硫酸钠盐的工业废水通常是直接排放，导致环境污染。可见，成本是企业非常关注的因素，如何做到既有利于环保，又节约资源，降低成本的方法，是现有的技术人员急需解决，且困扰企业的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业上可行的成本低且环保的氢氧化钠再生循环方法，该方法不但有利于化工、冶金企业的推广应用，还可避免由于氢氧化钠使用后排放硫酸钠盐废水，保护环境。

本发明的技术方案包括以下步骤：

(1)先在硫酸钠溶液或硫酸氢钠溶液或硫酸钠和硫酸氢钠的混合溶液中按形成碳酸氢钠化学反应计量数1.0-3.0倍加入粒径小于380μm的碳酸钙粉末，并通入二氧化碳或加入硫酸调节溶液的pH值3.0-9.0，搅拌反应后，过滤得到石膏和碳酸氢钠溶液；

(2)然后再按溶液中碳酸氢钠苛化化学反应计量数1.0-3.5倍加入氧化钙或氢氧化钙，进行苛化反应，过滤得到碳酸钙和再生氢氧化钠溶液，碳酸钙返回(1)步中继续使用。

再生得到的氢氧化钠溶液直接返回所需的工艺循环使用，或浓缩后以氢氧化钠浓溶液或氢氧化钠固体的形式返回所需的工艺循环使用。

所述(1)步中，搅拌反应是在0-60℃搅拌0.5-4.5小时，

所述(2)步中苛化反应的条件为0-110℃搅拌1-3小时。

本发明工艺过程的反应式为：

2NaOH+H₂SO₄＝Na₂SO₄+2H₂O

NaOH+H₂SO₄＝NaHSO₄+H₂O

Na₂SO₄+H₂SO₄+2CaCO₃+4H₂O＝2CaSO₄·2H₂O↓+2NaHCO₃

Na₂SO₄+CO₂+CaCO₃+4H₂O＝CaSO₄·2H₂O↓+2NaHCO₃

NaHSO₄+CaCO₃+2H₂O＝CaSO₄·2H₂O↓+NaHCO₃

2NaHCO₃+2Ca(OH)₂＝2CaCO₃↓+2NaOH+2H₂O

2NaHCO₃+2CaO＝2CaCO₃↓+2NaOH

本发明的优势就在于，发明人巧妙的以碳酸氢钠为桥梁，使氢氧化钠与硫酸作用后形成的硫酸钠盐，在石灰石和石灰的作用下获得再生，而这样设计的好处不但在于可有效的实现氢氧化钠在工艺过程的循环使用，工艺简单，操作方便，经济环保，工业上应用也不存在障碍，更重要的是所使用的石灰石和石灰原料易得，成本低廉，且整个工艺，流程短，原料石灰使用后得到的石灰石还可进一步使用，可达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为产品出售，工艺过程无废水废渣产生，对环境友好。

本发明的工艺不再是简单的实验室方法，而是可以应用到工业中的具体的工艺流程。本发明这样的流程设计，从企业和环保角度而言，可以达到既节约成本，降低资源的消耗，又保护环境的双重目的，因而本发明的流程对企业而言是至关重要，也是符合工艺的发展趋势的。