[发明专利]改进的苛化法制烧碱工艺

说明书

本发明是关于一种苛化法制烧碱工艺的改进。它适用于以纯碱（或重碱及质量较好的天然碱）和石灰为原料的苛化过程。

现有苛化法制烧碱的苛化工艺过程可概括为：将纯碱溶解后于苛化池中，加热至90℃，搅拌，加入过量石灰或石灰乳进行苛化反应，直至得到预期的转化率。然后，进行过滤和洗涤。将滤液送去蒸发，熬熔制得NaOH成品。经洗涤后的苛化泥则作为废渣弃之。日本公开特许公报JP57-111234公开了一种“碳酸钠的苛化方法”，其方法是：将过量生石灰及粉碎过的石灰渣加到碳酸钠溶液中，在100℃左右边搅拌边苛化，将含碳酸钙的苛化液从苛化池中取出进行压缩过滤，滤液作氢氧化钠制品取出，固形物经洗涤后作废渣（碳酸钙滤饼）排出体系，将沉积在苛化池中的石灰渣自底部排出，并经湿式粉碎后返回到苛化池中，参与下一轮的工艺过程。它们的缺点是：由于原料（碱和石灰）给反应体系带入相当量的杂质，故常存在烧碱质量不稳和原料利用率较低的问题，同时又产生严重污染环境的废渣-苛化泥，因苛化泥中含有原料带入的杂质和残余石灰，所以仅靠洗涤，很难得到纯净的CaCO₃。为解决苛化泥的污染问题，人们很少从苛化工艺本身着手，而是将苛化泥进行再漂洗等复杂处理，后经烘干，粉碎以制得轻质碳酸钙。但此种方法，投资大，工艺复杂，产品质量低，较少用于实际生产，而多数苛化泥作为废渣弃之，被弃掉的苛化泥会毁坏农田，影响作物生长，造成严重的环境污染。

本发明的目的是在于提供一种能同时生产烧碱和轻质碳酸钙的苛化新工艺。该工艺能使烧碱质量及原料利用率得到提高，特别是在苛化工艺过程中，能同时生产烧碱和轻质碳酸钙，从而可减少环境污染，使废物得到充分利用。

本发明的详细技术内容是：先将原料预处理;即：将碱制成溶液，过滤，石灰制成石灰乳，用120-200目筛子过筛。再进行连续二次苛化;将一定量的碱溶液加到苛化池中，加热至60-100℃，搅拌，加入过量的石灰乳进行一次苛化，直至达到预期转化率94%以上为止，然后澄清，将澄清液取出进行蒸发、熬熔制成烧碱。于一次苛化泥中再加入过量的碱溶液，搅拌，加热，进行二次苛化，至氧化钙（CaO）反应完全。尔后，将二次苛化物过滤，其滤液中含过量的Na₂CO₃，难以直接蒸发，可用于下一轮的一次苛化，将滤渣再进行洗涤，洗涤液用于化碱或化灰，余物为含水轻质碳酸钙。最后，将含水轻质碳酸钙于105-110℃烘干，经粉碎，过筛（120目），即得轻质碳酸钙。

本发明由于进行了苛化反应前原料的预处理，可减少原料带入反应体系的杂质，使烧碱的质量和原料利用率均得到提高，更重要的是增加了二次苛化，消除了苛化泥中的残余石灰，这样使苛化泥只通过洗涤，即可得到纯净的含水轻质碳酸钙，再经烘干，粉碎，过筛得轻质碳酸钙成品，使废物得到充分利用。同时，采用本工艺还可以通过控制操作条件（如反应温度等），生产出沉降体积不同的轻质碳酸钙。

附图为改进的苛化法制烧碱工艺流程图。

下面的实施例进一步说明本发明的工艺过程。

实施例1：取重量比为212∶84的纯碱（Na₂CO₃）和生石灰（CaO），分别加水溶解制成21°波美的纯碱溶液和含氧化钙（CaO）150克/升的石灰乳，将纯碱溶液过滤，石灰乳过筛（140目），备用。尔后，取一半量的纯碱溶液置于苛化池中，加热至85℃，搅拌，加入石灰乳继续反应，至达到预期的转化率94%以上，再澄清，将澄清液进行蒸发，熬熔制得NaOH成品。于一次苛化泥中再加入另一半量的纯碱溶液，进行二次苛化，待氧化钙（CaO）反应完全后，过滤，将滤液用于下一轮的一次苛化，而将二次苛化泥用水洗涤干净。然后，将洗涤干净的苛化泥，置于110℃的条件下烘干，再经粉碎，过筛（120目），即可制得轻质碳酸钙成品。

实施例2：取重量比为168∶84的重碱（NaHCO₃）和生石灰（CaO），分别加水溶解制成22°波美的重碱溶液和含氧化钙（CaO）150克/升的石灰乳，以下步骤则与实施例1相同。