專利名稱：一種綜合制堿工藝及其產物應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及制堿技術領域，特別涉及一種綜合制堿工藝及其產物應用。
背景技術：
純堿的生產，目前廣泛采用的是天然堿法和化合法，化合法分為索爾維制堿法(又稱為氨堿法)和侯氏制堿法(又稱為聯合制堿法)。天然堿法是使用含碳酸鈉單一成分純度極高的天然堿原料經過常規蒸發濃縮出一水碳酸鈉，再經煅燒制得純堿。化合法中的氨堿法在生產過程中由于原料食鹽的利用率低(利用率只有72 74%)，其余的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄，廢液排放量大且如何處理沒有多大用途的氯化鈣成為一個很大的負擔，所以導致成本高，污染嚴重。化合法中的聯合制堿法也是使用精制鹽為原料，經氨化、碳酸化制得碳酸氫鈉，再經煅燒制得純堿，并將廢液中的氯化鈉加以利用制成氯化銨無機肥，在制堿過程中將制堿與制氯化銨交替進行，構成一個循環過程。這三種方法生產純堿設備投資高，能耗大，程序多，生產周期長，廢水、廢氣、廢渣等排放物對環境的污染也嚴重。純堿生產中，氨堿法因其對食鹽原料的利用率低，且生產難以處理的氯化鈣逐漸被聯合制堿法取代。聯合制堿法雖然實現了生產主產品純堿和副產品氯化銨的交替循環， 但是由于聯合制堿法中氯化鈉母液是循環使用的，氯化鈉母液經長時間循環使用后，母液中含有各種有色物質，如Fe、Ca、Mg等離子，且含量不斷富積，從而影響到重質純堿(簡稱重堿)白度的提高，導致生產的純堿的白度較低，制得的純堿的白度不高，純堿的質量不高。優質重質純堿應該是色澤純白或微帶藍相、光澤好，而聯合制堿法生產的純堿的白度在88 92，且很不穩定，不能滿足國內外高新企業的要求。長期以來，純堿是市場需求量較大的一種重要化工產品，廣泛應用于輕工日化、建材、化學工業、食品工業、冶金、紡織、石油、國防、醫藥等領域，用作制造其他化學品的原料、清洗劑、洗滌劑，也用于照相術和分析領域。建材領域，玻璃工業是純堿的最大消費部門，每噸玻璃消耗純堿0.2噸。在生產、銷售重質純堿過程中，雖然在中國國家標準中沒有白度指標，近幾年來，一些純堿用戶，如清潔劑、高檔玻璃生產商對重質純堿的白度提出了較高的要求，有的甚至提出了重質純堿結晶顆粒形狀的要求。隨著純堿市場的競爭日益激烈，國內外高新企業對純堿的外觀質量要求也越來越高，作為純堿產品外觀主要指標的白度，也成為各純堿企業的重要攻關課題。中國是世界上石灰巖礦資源豐富的國家之一(石灰石是石灰巖作為礦物原料的商品名稱，石灰石主要成分是碳酸鈣)，除上海、香港、澳門外，在各省、直轄市、自治區均有分布。據原國家建材局地質中心統計，全國石灰巖分布面積達43. 8萬KM2(未包括西藏和臺灣)，約占國土面積的1/20，全國已發現水泥石灰巖礦點七、八千處，其中已有探明儲量的有1286處，其中大型礦床257處、中型481處、小型486處(礦石儲量大于8000萬噸為大型、 4000 8000萬噸為中型、小于4000萬噸為小型)，共計保有礦石儲量542億噸，其中石灰巖儲量504億噸，占93% ；大理巖儲量38億噸，占7%。山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北7省各保有儲量30 20億噸，石灰石資源非常豐富，且開采和交通方便。重堿(NaHCO3)的制備是純堿生產中的一個重要工藝過程，在現有技術中，國內多數采用由制取重堿和制取氯化銨兩個工藝過程構成的聯合制堿法。這種方法必須分別配置產生二氧化碳和合成氨的昂貴設備，合成氨主要生產工藝將煤，水蒸氣通過煤氣發生爐制得半水煤氣(含有C02、C0、N2、H2、H2S等)；通過脫硫工序除掉半水煤氣中的有害物質；進入變換工序將氣體中的CO轉變成CO2 ；剩余氣體經過脫碳工序(聯堿的碳化或其它方法脫碳)吸收掉其中的(X)2 ；剩余的氣體中主要是H2和N2,還有極少量的C0、0)2等有害氣體，再經過凈化工序除掉其中的有害物質，使其含量控制在10PPM以下，純凈的H2和N2再經過合成工序，制得合成氨(NH3),投資成本大，合成氨廠耗能大，不能充分利用我國的地理優勢， 制得的二氧化碳的純度低(一般濃度為28%左右)，且有廢氣產生，對環境污染大，生產安全性能低。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種低成本、高質量、高利用率、環保、安全、工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，無固廢、變廢為寶且經濟效益高的綜合制堿工藝。本發明的另一目的是針對現有技術的不足而提供一種低成本、高質量、高利用率、 環保、安全、工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，無固廢、變廢為寶，產物利用率高，經濟效益高的綜合制堿工藝的產物應用。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。提供一種綜合制堿工藝，包括以下工藝步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過膜過濾裝置過濾分離雜質，然后再循環利用。其中，所述膜過濾裝置為納濾膜過濾裝置。其中，所述納濾膜過濾裝置可使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋。為實現上述另一目的，本發明采用如下技術方案。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
所述步驟E之后還包括有步驟F、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與海砂以20% 25% 75% 80%的比例混合，經高溫高壓反應，制成灰砂磚產品； 所述步驟F，具體包括以下工藝步驟
步驟Fl、將氧化鈣(CaO)與海砂以20% 25% 75% 80%的比例混合并攪拌均勻，然后放置于儲存罐中反應M小時，直至反應后的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為5 10% ；
步驟F2、將氧化鈣(CaO)與海砂的混合物在溫度為160 200°C，壓力為0. 6 1. 2MPa 條件下反應，反應時間為6 10小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合；
步驟F3、將充分粘合的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物，用制磚模具壓制成型，即制得灰砂磚產品。其中，所述步驟Fl之前，還包括有步驟F0，將氧化鈣(CaO)研磨至100 200目。其中，所述步驟Fl中，氧化鈣(CaO)與海砂的比例為20% :80%，反應M小時后氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為8%。其中，所述步驟F2中，氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的反應溫度為180 195°C， 反應壓力為0. 8 1. OMPa，反應時間為6. 5 8小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
所述步驟E之后還包括有步驟G、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與質量分數為70%的硝酸(HNO3)溶液混合反應，制成硝酸鈣(Ca (NO3)2)產品。其反應式如下 CaO + 2 HNO3= (Ca (NO3)2)+ H20。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
所述步驟D之后還包括有步驟D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸； 所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑，在100 105°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl ·6Η20)，加熱300 400°C產生鹽酸(HC1)。其反應式如下
水分蒸干后，析出的六水氯化鎂晶體分解如下
進一步地，在所述步驟(1)中，先加入木炭粗末，再加熱反應，可有效避免步驟(1)在反應過程中發生暴沸現象，提高生產安全性且提高NH4Cl的分解率。進一步地，NH4Cl與木炭粗末的重量比為1:1.91。 納濾膜過濾裝置是指利用鈉濾膜實現過濾分離的裝置，納濾 (NF, Nanofiltration)是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離技術，技術原理近似機械篩分。通過在納濾膜表面復合正電荷的方式，使鈣離子和鎂離子這樣的二價陽離子被膜分離層阻擋，而鈉離子這樣的一價陽離子可以通過膜分離層，從而實現納濾膜對離子的選擇性透過。本發明的飽和氯化鈉溶液引入到母液中循環使用前，先將飽和氯化鈉溶液通過膜過濾裝置進行過濾分離，將母液中的雜質，如鐵、鎂、和鈣離子等阻擋在納濾膜的內側，而通過納濾膜進入到納濾膜外側的氯化鈉溶液再引至飽和氯化鈉母液中循環使用，有效避免氯化鈉母液經長時間循環使用后，母液中各種有色物質的富積，生產的純堿白度高達92 95，純堿品質高。本發明選用的海砂是指分布于海岸和淺海的、以中砂和粗砂為主、包括部分細砂和礫石的砂質堆積，海砂級配良好，品質優良，可作為混凝土結構的細骨料使用。海砂，海砂即海中的砂石，是指受海水侵蝕而沒有經過淡化處理的砂，多來自海水和河流交界的地方， 其主要成分是SiO2,在城市建設上使用十分廣泛，海砂正成為僅次于石油天然氣的第二大海洋礦產。煅燒石灰石產生的CaO與海砂表面的水分接觸反應，生產堿和硅，并釋放出大量的熱，使海砂表面部分水分揮發，同時堿的生成降低了海砂的熔融溫度，海砂與氧化鈣充分粘合，利用制磚模具可方便將打制成磚，固化后即制得灰砂磚。聯合制堿法必須分別配置產生二氧化碳和合成氨的昂貴設備，投資成本大，合成氨廠耗能大，不能充分利用我國的地理優勢，制得的二氧化碳的純度低，一般濃度為28%左右，且有廢氣如CO和吐3等產生，對環境污染大，生產安全性能低。購買NH3,來源廣泛，運輸方便，可以節省制造NH3對設備和后期處理的投資，有利于降低生產成本。本發明的有益效果為
本發明的綜合制堿工藝，包括以下工藝步驟步驟A、在飽和氯化鈉溶液中通入購買的氨氣，制得氨鹽水；步驟B、煅燒石灰石產生二氧化碳和氧化鈣，將二氧化碳通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉、氯化鈉溶液和氯化銨溶液的混合物；步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉，以及氯化銨和氯化鈉的混合濾液；步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉生成純堿和二氧化碳，將二氧化碳回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨和氯化鈉的混合濾液中加入氯化鈉細粉和購買的氨氣，經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨產品和飽和氯化鈉溶液；步驟E、將步驟C中的飽和氯化鈉溶液通過膜過濾裝置過濾分離雜質，然后再循環利用。本發明具有生產成本低，純堿白度高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。本發明的產物氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，還可以用于制備鹽酸和氨氣；本發明的另一產物氧化鈣可以和海砂反應用于制備灰砂磚，也可以與硝酸反應用于制備硝酸，產物的利用率高，應用范圍廣，經濟效率高，具有很強的社會效益。本發明的優點在于
(1)避免了氨堿法和聯合制堿法的缺點，同時綜合了氨堿法和聯合制堿法的優點，綜合了氨堿法中純堿的高白度、聯堿法中氯化鈉的高利用率以及環保的優點，將氨堿法和聯合制堿法的制堿工藝巧妙結合，利用膜過濾裝置過濾氯化鈉母液，去除母液中的雜質，調節循環母液氯化鈉溶液的純度，生產的純堿白度高達92 95，氯化鈉利用率高達96%，生產了氯化銨，工藝簡單，操作簡便，有利于普遍推廣應用。(2)通過購買氨氣取代聯合制堿法中利用合成氨工廠制備氨氣，降低設備投資成本，避免產生廢氣和廢液，能耗少，安全、環保，對環境污染小，符合國際環保標準，另外，購買氨氣來源廣泛，生產成本與聯合制堿法相比降低至少40%，生產成本低，經濟效益高。(3)充分利用我國的地理優勢，通過煅燒石灰石提供二氧化碳氣體，原料來源廣泛，購買成本低，無需投資建設合成氨工廠，降低設備成本，二氧化碳的濃度高。(4)煅燒石灰石產生的固體氧化鈣與海砂混合制成灰砂磚，充分利用我國地理優勢，海砂的來源非常廣泛，成本低廉，經濟效益高，本發明具有無固廢、變廢為寶，經濟效益高的優點。(5)煅燒石灰石產生的固體氧化鈣還可以與硝酸反應，制備硝酸鈣。硝酸鈣主要用于冷凍劑和水泥防凍劑、鋼鐵工業磷化劑，也用于制造煙火及其他硝酸鹽，農業上用作酸性土壤的肥料，經濟效益好。(6)本發明生產的氯化銨可直接作為肥料使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氯化銨不銷售不好或者當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿，確保綜合制堿工藝生產時氨氣原材料的安全和及時供應，降低購買氨氣的成本；另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。(7)本發明巧妙地綜合了現有技術的優點，有效避免了現有技術的缺點，是現有技術優勢的結合，便于實施，且對環境污染少，制堿工藝中產生的產物均可得到有效利用， 原材料得到充分的利用，無水廢和固廢，環保，生產成本低，經濟效益高，具有良好的社會效
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圖1是本發明一種綜合制堿工藝的工藝流程圖。圖2是本發明一種綜合制堿工藝的另一工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。實施例一。如圖1所示，本發明的綜合制堿工藝，包括以下步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過納濾膜過濾裝置過濾分離雜質，使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋，然后再將通過膜分離層的氯化鈉溶液循環利用。本發明具有生產成本低，純堿質量高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氧化鈣的應用，所述步驟E之后還包括有步驟F、
8將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與海砂以20% 80%的比例混合，經高溫高壓反應，制成灰砂磚產品；
具體地，步驟F包括以下工藝步驟 步驟F0，將氧化鈣(CaO)研磨至100目。步驟F1、將氧化鈣(CaO)與海砂以20% :80%的比例混合并攪拌均勻，然后放置于儲存罐中反應M小時，直至反應后氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為5% ；
步驟F2、將氧化鈣(CaO)與海砂的混合物在溫度為160°C，壓力為0. 6MPa條件下反應， 反應時間為6小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合；
步驟F3、將充分粘合的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物，用制磚模具壓制成型，即制得灰砂磚產品。本發明利用煅燒石灰石產生的固體氧化鈣與海砂混合制成灰砂磚，充分利用我國地理優勢，海砂的來源非常廣泛，成本低廉，經濟效益高，本發明具有無固廢、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氯化銨的應用，所述步驟D之后還包括有步驟 D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑和木炭粗末，在100°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl · Ml2O),加熱300°C 產生鹽酸(HC1)。本發明生產的氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿， 另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。實施例二。如圖2所示，本發明的綜合制堿工藝，包括以下步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過納濾膜過濾裝置過濾分離雜質，使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋，然后再將通過膜分離層的氯化鈉溶液循環利用。
本發明具有生產成本低，純堿質量高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氯化銨的應用，所述步驟D之后還包括有步驟 D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑和木炭粗末，在100°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl · Ml2O),加熱300°C 產生鹽酸(HC1)。本發明生產的氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿， 另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氧化鈣的應用，所述步驟E之后還包括有步驟 G、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與質量分數為70%的硝酸(HNO3)溶液混合反應，制成硝酸鈣(Ca (NO3)2)產品。本發明制備的硝酸鈣主要用于冷凍劑和水泥防凍劑、鋼鐵工業磷化劑，也用于制造煙火及其他硝酸鹽，農業上用作酸性土壤的肥料，無固廢、變廢為寶，經濟效益高。實施例三。如圖1所示，本發明的綜合制堿工藝，包括以下步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過納濾膜過濾裝置過濾分離雜質，使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋，然后再將通過膜分離層的氯化鈉溶液循環利用。本發明具有生產成本低，純堿質量高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氧化鈣的應用，所述步驟E之后還包括有步驟F、 將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與海砂以22% 78%的比例混合，經高溫高壓反應，制成灰砂磚產品；
具體地，步驟F包括以下工藝步驟 步驟F0，將氧化鈣(CaO)研磨至150目。步驟F1、將氧化鈣(CaO)與海砂以22% :78%的比例混合并攪拌均勻，然后放置于儲存罐中反應M小時，直至反應后氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為8% ；
步驟F2、將氧化鈣(CaO)與海砂的混合物在溫度為180°C，壓力為0. SMPa條件下反應， 反應時間為8小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合；
步驟F3、將充分粘合的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物，用制磚模具壓制成型，即制得灰砂磚產品。本發明利用煅燒石灰石產生的固體氧化鈣與海砂混合制成灰砂磚，充分利用我國地理優勢，海砂的來源非常廣泛，成本低廉，經濟效益高，本發明具有無固廢、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氯化銨的應用，所述步驟D之后還包括有步驟 D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑和木炭粗末，在120°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl · 6吐0)，加熱350°C 產生鹽酸(HC1)。本發明生產的氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿， 另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。實施例四。如圖2所示，本發明的綜合制堿工藝，包括以下步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過納濾膜過濾裝置過濾分離雜質，使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋，然后再將通過膜分離層的氯化鈉溶液循環利用。本發明具有生產成本低，純堿質量高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氧化鈣的應用，所述步驟E之后還包括有步驟 G、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與質量分數為70%的硝酸(HNO3)溶液混合反應，制成硝酸鈣(Ca (NO3)2)產品。本發明制備的硝酸鈣主要用于冷凍劑和水泥防凍劑、鋼鐵工業磷化劑，也用于制造煙火及其他硝酸鹽，農業上用作酸性土壤的肥料，無固廢、變廢為寶，經濟效益高。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氯化銨的應用，所述步驟D之后還包括有步驟 D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑和木炭粗末，在120°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl · 6吐0)，加熱350°C 產生鹽酸(HC1)。本發明生產的氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿， 另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。實施例五。如圖1所示，本發明的綜合制堿工藝，包括以下步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過納濾膜過濾裝置過濾分離雜質，使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋，然后再將通過膜分離層的氯化鈉溶液循環利用。本發明具有生產成本低，純堿質量高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氧化鈣的應用，所述步驟E之后還包括有步驟 F、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與海砂以25% 75%的比例混合，經高溫高壓反應，制成灰砂磚產品；具體地，步驟F包括以下工藝步驟步驟F0，將氧化鈣(CaO)研磨至200目。步驟F1、將氧化鈣(CaO)與海砂以25% :75%的比例混合并攪拌均勻，然后放置于儲存罐中反應M小時，直至反應后氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為10% ；
步驟F2、將氧化鈣(CaO)與海砂的混合物在溫度為200°C，壓力為1. OMPa條件下反應， 反應時間為10小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合；
步驟F3、將充分粘合的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物，用制磚模具壓制成型，即制得灰砂磚產品。本發明利用煅燒石灰石產生的固體氧化鈣與海砂混合制成灰砂磚，充分利用我國地理優勢，海砂的來源非常廣泛，成本低廉，經濟效益高，本發明具有無固廢、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氯化銨的應用，所述步驟D之后還包括有步驟 D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑和木炭粗末，在150°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl · Ml2O),加熱400°C 產生鹽酸(HC1)。本發明生產的氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿， 另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。實施例六。如圖2所示，本發明的綜合制堿工藝，包括以下步驟
步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水； 步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；
步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；
步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；
步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過納濾膜過濾裝置過濾分離雜質，使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋，然后再將通過膜分離層的氯化鈉溶液循環利用。本發明具有生產成本低，純堿質量高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高的優點。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟本實施例為綜合制堿工藝的產物——氧化鈣的應用，所述步驟E之后還包括有步驟 G、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與質量分數為70%的硝酸(HNO3)溶液混合反應，制成硝酸鈣(Ca (NO3)2)產品。本發明制備的硝酸鈣主要用于冷凍劑和水泥防凍劑、鋼鐵工業磷化劑，也用于制造煙火及其他硝酸鹽，農業上用作酸性土壤的肥料，無固廢、變廢為寶，經濟效益高。一種綜合制堿工藝的產物應用，包括以下步驟
本實施例為綜合制堿工藝的產物——氯化銨的應用，所述步驟D之后還包括有步驟 D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟
步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑和木炭粗末，在150°C條件下反應生產氨氣(NH3)；
步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl · Ml2O),加熱400°C 產生鹽酸(HC1)。本發明生產的氯化銨除了可以作為農業用肥料直接使用，也可用于制備氨氣和鹽酸，當氨氣不容易購買時，可利用生產的氨氣通入母液氯化銨溶液中，循環利用制備純堿， 另一方面，也可以將生產的鹽酸出售，提高經濟效益。當然，以上所述僅是本發明的較佳實施方式，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發明專利申請范圍內。
權利要求
1.一種綜合制堿工藝，其特征在于，包括以下工藝步驟步驟A、在飽和氯化鈉(NaCl)溶液中通入購買的氨氣(NH3),制得氨鹽水；步驟B、煅燒石灰石(CaCO3)產生二氧化碳(CO2)和固體氧化鈣(CaO)，將產生的二氧化碳(CO2)通入上述氨鹽水中，生成含固體碳酸氫鈉(NaHC03)、氯化鈉(NaCl)溶液和氯化銨 (NH4C1)溶液的混合物；步驟C、將步驟B中的混合物進行過濾得到固體碳酸氫鈉(NaHCO3),以及氯化銨(NH4Cl) 和氯化鈉(NaCl)的混合濾液；步驟D、煅燒固體碳酸氫鈉(NaHCO3)生成純堿(Na2CO3)產品和二氧化碳(CO2),然后將生成的二氧化碳(CO2)回收并引至氨鹽水中循環利用；在氯化銨(NH4Cl)和氯化鈉(NaCl)的混合濾液中加入氯化鈉(NaCl)細粉和購買的氨氣(NH3),經冷卻、過濾、洗滌、干燥后，生成氯化銨(NH4Cl)產品和飽和氯化鈉(NaCl)溶液；步驟E、將步驟D中的飽和氯化鈉(NaCl)溶液通過膜過濾裝置過濾分離雜質，然后再循環利用。
2.根據權利要求1所述的一種綜合制堿工藝，其特征在于所述步驟E中，所述膜過濾裝置為納濾膜過濾裝置。
3.根據權利要求2所述的一種綜合制堿工藝，其特征在于所述納濾膜過濾裝置可使鈉離子通過膜分離層，而鈣離子、鎂離子和鐵離子被膜分離層阻擋。
4.應用權利要求1 3中任意一項所述的一種綜合制堿工藝的產物應用，其特征在于 所述步驟E之后還包括有步驟F、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與海砂以20% 25% 75% 80%的比例混合，經高溫高壓反應，制成灰砂磚產品；所述步驟F，具體包括以下工藝步驟步驟Fl、將氧化鈣(CaO)與海砂以20% 25% 75% 80%的比例混合并攪拌均勻，然后放置于儲存罐中反應M小時，直至反應后的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為5 10% ；步驟F2、將氧化鈣(CaO)與海砂的混合物在溫度為160 200°C，壓力為0. 6 1. 2MPa 條件下反應，反應時間為6 10小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合；步驟F3、將充分粘合的氧化鈣(CaO)與海砂的混合物，用制磚模具壓制成型，即制得灰砂磚產品。
5.根據權利要求4所述的一種綜合制堿工藝，其特征在于所述步驟Fl之前，還包括有步驟F0，將氧化鈣(CaO)研磨至100 200目。
6.根據權利要求4所述的一種綜合制堿工藝，其特征在于所述步驟Fl中，氧化鈣 (CaO)與海砂的比例為20% :80%，反應M小時后氧化鈣(CaO)與海砂的混合物的含水量為8%。
7.根據權利要求4所述的一種綜合制堿工藝，其特征在于所述步驟F2中，氧化鈣 (CaO)與海砂的混合物的反應溫度為180 195°C，反應壓力為0. 8 1. OMPa,反應時間為 6. 5 8小時，直至氧化鈣(CaO)與海砂充分粘合。
8.應用權利要求1 3中任意一項所述的一種綜合制堿工藝的產物應用，其特征在于 所述步驟E之后還包括有步驟G、將煅燒石灰石(CaCO3)產生的氧化鈣(CaO)與質量分數為 70%的硝酸(HNO3)溶液混合反應，制成硝酸鈣(Ca (NO3) 2)產品。
9.應用權利要求1 3中任意一項所述的一種綜合制堿工藝的產物應用，其特征在于 所述步驟D之后還包括有步驟D1，利用生產的氯化銨(NH4Cl)產品制備氨氣和鹽酸；所述步驟D1，具體包括以下工藝步驟步驟(1)、將生產的氯化銨(NH4Cl)產品在蒸餾瓶中溶解后，加入固體堿式氯化鎂 (Mg(OH)Cl)試劑，在100 105°C條件下反應生產氨氣(NH3)；步驟(2)、將上述混合物的水分蒸干后，析出六水氯化鎂晶體(MgCl ·6Η20)，加熱300 400°C產生鹽酸(HC1)。
10.根據權利要求9所述的一種綜合制堿工藝的產物應用，其特征在于在所述步驟 (1)中，先加入木炭粗末，再加熱反應。
全文摘要
本發明涉及制堿技術領域，特別涉及一種綜合制堿工藝及其產物應用，包括以下工藝步驟在飽和氯化鈉溶液中通入氨氣制得氨鹽水；將煅燒石灰石產生的二氧化碳通入氨鹽水中，生成含碳酸氫鈉、氯化鈉和氯化銨的混合物；將上述混合物進行過濾得到碳酸氫鈉，氯化銨和氯化鈉的混合濾液；煅燒碳酸氫鈉生成純堿和二氧化碳，將二氧化碳循環利用；在氯化銨和氯化鈉的混合濾液中加入氯化鈉細粉和氨氣，生成氯化銨和氯化鈉溶液；將氯化鈉溶液通過膜過濾裝置分離雜質，然后再循環利用；具有生產成本低，純堿白度高，氯化鈉利用率高，無水廢和固廢、環保、安全，工藝簡單，充分利用我國的地理優勢，原料購買成本低、變廢為寶，經濟效益高，社會效益好的優點。
文檔編號C01F11/38GK102531001SQ20111044431
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者林小明 申請人:廣東大眾農業科技股份有限公司