[发明专利]一种大颗粒重质小苏打的制备方法

说明书

本发明涉及一种大颗粒重质小苏打的制备方法，所述方法将碳酸钠溶液或碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液与CO₂进行碳酸化反应，得到混合料；向得到的混合料中加入碳酸钠和/或碳酸钠与碳酸氢钠的混合物的固体和/或溶液，结晶，固液分离，得到大颗粒重质小苏打。所述碳酸钠溶液或碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液可由纯碱生产中的粗重碱制备得到。所述制备方法适用于不同的小苏打生产厂，小苏打产量高，产品粒度大。

技术领域

本发明属于小苏打生产技术领域，涉及一种颗粒重质小苏打的制备方法。

背景技术

小苏打(NaHCO₃)是一种重要的无机化工产品，在化工、医药、食品、饲料及催化剂等各个行业都有广泛的应用。小苏打的生产方法有天然碱法、复分解法和纯碱碳酸化法。其中纯碱碳酸化法是工业上主要的生产方法，即通过碳酸钠水溶液与二氧化碳气体发生碳酸化反应制备而成。目前，纯碱碳酸化法生产小苏打的基本工艺流程是以纯碱为原料，经过化碱、过滤除杂、碳化反应、固液分离、干燥和包装等几个部分。其存在的问题有：(1)纯碱厂里面建立的小苏打厂一般采用扫地碱和次品碱等为原料制备小苏打。然而，随着小苏打生产规模的扩大，这些原料已经不能满足需求，而开始利用成本较高的纯碱成品为原料再次碳化制备小苏打，造成能源和资源的浪费；(2)碳化塔的塔底出料温度较高造成溶液中碳酸氢钠浓度较高，因此产率较低，而如果在较高的温度下化碱，使得溶液中的碳酸氢钠分解掉，则造成了能源的浪费；(3)碳化塔内碳酸氢钠的过饱和度较高，从而使得成核速率增大，而晶体增长速率减小，进而使产品的粒度较小且形貌不好。

湿分解法是以粗重碱为原料制备碳酸钠的一种节能的方法，适于纯碱厂附设的小苏打厂用来制造纯碱原料。一方面因为在溶液中反应，热效率高很多；另一方面碳酸氢钠不用完全分解，仅将杂质碳酸氨分解除去，降低了反应能耗。

对于提高小苏打产率的问题，CN103172090公开了一种用于生产碳酸氢钠的方法，所述方法加入硫酸钠和/或氯化钠的方法促进碳酸氢钠结晶，然而该方法会引入杂质。刘宏伟(小苏打生产工艺之碳化塔运行对总碱量的影响初探，中国井矿盐，2015,46,10-12)对小苏打碳化塔的温度、进气量等进行改进以提高小苏打产率。曾凤春和张开仕(合成法生产小苏打的新工艺，现代化工，2008,1,69-73.)提出了利用烧碱中和化碱母液中的碳酸氢钠，从而促进碳酸钠的转化，提高了小苏打产率。但是烧碱价格高，而且用烧碱中和碳酸氢钠同样存在资源浪费的问题。

对于小苏打提高粒度的问题，CN101357770公开了一种制取碳酸氢钠的方法，所述方法以部分重碱分离母液作为碳化塔的供应给液，采用二段进气的方式进行碳化反应，使小苏打粒度由80-90μm提高到120-150μm。CN1849263公开了一种制备碱金属碳酸氢盐的方法，所述方法利用晶浆的一部分返回至结晶装置作为晶种以提高粒度。CN103303946A公开了碳酸氢钠结晶制取设备和利用该设备制取碳酸氢钠结晶的工艺方法，所述设备为三段反应区的碳化塔，用于制备大颗粒的碳酸氢钠。CN104402023A公开了一种提高碳化法小苏打产品粒度的生产方法，所述方法利用次品碱为原料，加入小苏打为晶种，碳化反应后采用稠厚器稠厚后一部分返回至碳化塔循环，以此生产出了粒径较大的小苏打产品，但是同样存在过饱和度不易控制的问题。马春花和李荣杰(小苏打生产中新型碳化结晶器的介绍，盐业与化工，2015,44(1),5-8.)介绍了一种利用碳化结晶器代替碳化塔的方法，得到的小苏打产品粒度较大且均匀。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种大颗粒重质小苏打的制备方法，所述制备方法适用于不同的小苏打生产厂，小苏打收率高，产品粒度大。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种大颗粒重质小苏打的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将碳酸钠溶液或碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液与CO₂进行碳酸化反应，得到混合料；