[发明专利]以蜜胺尾气和芒硝联合生产纯碱和硫酸铵的方法

权利要求书

1.一种生产纯碱的方法，包括以下步骤：

a)提供硫酸钠水溶液；

b)蜜胺尾气吸收

将含有氨和二氧化碳的蜜胺尾气通入步骤a)中的所述硫酸钠水溶液中，形成碳酸铵-硫酸钠水溶液；

c)重碳酸化

向步骤b)中得到的所述碳酸铵-硫酸钠水溶液中通入二氧化碳气体，反应生成碳酸氢钠结晶沉淀，得到碳酸氢钠晶体的悬浮浆液；

d)碳酸氢钠的分离、煅烧

对步骤c)所得到的所述碳酸氢钠晶体的悬浮浆液进行固液分离，得到碳酸氢钠固体和母液I，将得到的所述碳酸氢钠固体进行煅烧，获得纯碱。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中控制温度为30～50℃，可选在步骤b)中形成的所述碳酸铵-硫酸钠水溶液中氨含量为7wt％～10wt％。

3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中控制反应温度为60～80℃，可选反应后进一步降低温度至15～42℃。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在步骤d)中煅烧温度为160～250℃，可选将步骤d)中煅烧所述碳酸氢钠固体所产生的二氧化碳返回到所述c)重碳酸化步骤中进行循环利用。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中的所述硫酸钠水溶液是钙镁离子总浓度低于10ppm的精制硫酸钠水溶液，优选地精制硫酸钠水溶液是通过除去粗芒硝水溶液中的钙、镁以及固体悬浮物制备得到的，进一步优选地利用两碱法对所述粗芒硝水溶液进行精制。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

e)蒸氨

将步骤d)中固液分离得到的所述母液I加入蒸氨塔，加热，使得所述母液I中的碳酸氢铵、碳酸铵以及水合氨分解并逸出，在塔顶形成含氨气、二氧化碳以及饱和水蒸汽的塔顶混合气，在塔釜内生成含有硫酸铵和硫酸钠的脱氨液，可选地将所述塔顶混合气返回步骤b)中用所述硫酸钠水溶液吸收利用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括以下生产硫酸铵的步骤：

f)硫酸钠的分离

将步骤e)中得到的所述脱氨液蒸发脱水，浓缩析出硫酸钠结晶，固液分离得到硫酸钠固体和母液II；

g)冷却结晶以及Na₂SO₄·(NH₄)₂SO₄·4H₂O分离

将步骤f)中的得到的所述母液II冷却，得到Na₂SO₄·(NH₄)₂SO₄·4H₂O结晶，固液分离得到Na₂SO₄·(NH₄)₂SO₄·4H₂O固体和母液III；

h)硫酸铵的分离

将步骤g)中得到的所述母液III蒸发脱水，浓缩析出硫酸铵结晶，固液分离，得到硫酸铵固体和母液IV。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤f)和/或h)中所述蒸发脱水是低压蒸汽加热多效蒸发脱水，优选所述低压蒸汽加热多效蒸发脱水在65～125℃及相应温度的饱和压力下进行，更优选在75～115℃及相应温度的饱和压力下进行。

9.根据权利要求7至8任一项所述的方法，其特征在于，步骤g)中的冷却温度为15～42℃，优选15～38℃，可选地将步骤g)中分离出的所述Na₂SO₄·(NH₄)₂SO₄·4H₂O固体循环返回步骤f)，溶解到所述脱氨液中后，进行所述蒸发脱水。

10.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于，将步骤h)中分离出的所述母液IV循环回到步骤g)，与所述母液II混合后，进行所述冷却。