聯合生產碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法
2023-05-02 03:38:21
專利名稱：聯合生產碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法
聯合生產碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法本申請要求於2008年12月22日提交的歐洲專利申請號08172562. 4-1270的優先權權益。本發明涉及一種由天然鹼礦石來聯合生產碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法。天然鹼礦石是包含約90 % -95 %的碳酸氫三鈉(Na2CO3. NaHCO3. 2H20)的一種礦物。 在靠近綠河的懷俄明州西南部發現了大量的礦物天然鹼的沉積物。這種沉積物包括天然鹼和混合的天然鹼以及石鹽(巖鹽或NaCl)的床層，它覆蓋大約^OOkm2。主要天然鹼床層的尺寸範圍從少於428km2到至少1870km2。據保守的估計，這些主要的天然鹼床層包括大約 750億公噸的礦石。這些不同的床層彼此交疊，並且是通過頁巖層被分隔開的。該天然鹼的品質取決於它在巖層中的具體位置而變化。對在綠河開採的天然鹼礦石的典型分析如下表 權利要求
1.用於對來自天然鹼的碳酸鈉和碳酸氫鈉進行單獨增值的方法，根據所述方法 ■將粉碎的天然鹼礦引入包含溶解溶液的、攪拌過的浙濾罐中並在其中溶解，所述溶液包括碳酸鈉和碳酸氫鈉、是碳酸氫鈉飽和的，以便產生懸浮於生產溶液中的固體顆粒，所述生產溶液包括碳酸鈉，所述固體顆粒包含不溶性雜質以及按重量計至少65 %的碳酸氫鈉；■將所述固體顆粒從含碳酸鈉的所述生產溶液中分離； ■將所分離的固體顆粒乾燥並進行增值；■將含碳酸鈉的所述生產溶液的至少一部分從所述浙濾罐中取出以便構成增值過的所產生的溶液；■將萃取水引入所述浙濾罐中。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，萃取水與引入所述浙濾罐中的天然鹼的碳酸氫三鈉的重量比為低於或等於3. 5。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述所產生的溶液包括至少120g/kg的碳酸鈉。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，所述固體顆粒包含按重量計至少 70%的碳酸氫鈉。
5.根據權利要求1到4中任一項所述的方法，其中，所述固體顆粒具有至少10μ m的平均直徑D50。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述固體顆粒具有至少20μ m的平均直徑D50。
7.根據權利要求1到6中任一項所述的方法，其中，使所述固體顆粒經受磁性分離以便從它們中分離並且消除所述不溶性雜質的至少一部分。
8.根據權利要求1到7中任一項所述的方法，其中，將所述所產生的溶液的至少一部分脫碳酸氫鹽並且引入結晶器中，以便產生碳酸鈉晶體。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其中■將所述所產生的溶液的至少一部分引入電滲析器的鹼性較弱的室中，所述電滲析器包括交替的鹼性較弱和鹼性較強的相鄰的室，所述室通過陽離子膜彼此分開，所述鹼性較強的室在一側由雙極性膜的陰離子面限定並且在另外一側由所述陽離子膜限定；■將包含碳酸氫鈉的溶液從所述電滲析器的所述鹼性較弱的室中提取出來，然後將所述溶液冷卻以生成包含碳酸氫鈉晶體的懸浮液並且將所述懸浮液分離為增值的碳酸氫鈉晶體以及碳酸氫鈉母液。
10.根據權利要求9所述的方法，其中■將水引入所述電滲析器的所述鹼性較強的室中；■通過將穿過所述陽離子膜的鈉離子的通量和穿過所述雙極性膜的陰離子面的羥基離子的通量相結合而在所述鹼性較強的室中生成包含氫氧化鈉的溶液； ■將包含氫氧化鈉的溶液從所述鹼性較強的室中提取出來。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其中■將包含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液引入所述電滲析器的所述鹼性較強的室中； ■通過將穿過所述陽離子膜的鈉離子的通量和穿過所述雙極性膜的陰離子面的羥基離子的通量相結合而在所述鹼性較強的室中生成包含氫氧化鈉的溶液；■將富含碳酸鈉的溶液從所述鹼性較強的室中提取出來。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的方法，其中■將所述所產生的溶液的至少一部分引入電滲析器的鹼性較弱的室中，所述電滲析器包括交替的鹼性較弱和鹼性較強的相鄰的室，所述室通過陽離子膜彼此分開，所述鹼性較強的室在一側由雙極性膜的陰離子面限定並且在另外一側由所述陽離子膜限定；■將包含在所述電滲析器的所述鹼性較弱的室中的至少一部分碳酸氫鈉分解成二氧化碳和水；■將二氧化碳和含水的溶液從所述電滲析器的所述鹼性較弱的室中提取出來。
13.固體顆粒，包括按重量計至少74%的碳酸氫鈉和按重量計最多的天然鹼不溶性雜質，其是通過權利要求1至12所述的方法可獲得的。
14.根據權利要求13所述的固體顆粒，具有至少20μ m的平均直徑D50。
15.用於處理包含酸性組分的煙氣的方法，其中，將包含權利要求13或14所述的固體顆粒的試劑引入所述煙氣中，所述試劑與所述酸性組分進行反應，並且將反應過的試劑從所述煙氣中分離出來。
全文摘要
用於由天然鹼聯合生產碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法，根據該方法將粉碎的天然鹼礦引入包含一種溶液的一個瀝濾罐中並在其中溶解，該溶液包括碳酸鈉和碳酸氫鈉、是碳酸氫鈉飽和的，以便產生懸浮於一種生產溶液中的固體顆粒，該生產溶液包括碳酸鈉，這些固體顆粒包含不溶性雜質以及按重量計至少65％的碳酸氫鈉；將這些固體顆粒從該含碳酸鈉的生產溶液中分離；將所分離的固體顆粒乾燥並進行增值；將該含碳酸鈉的生產溶液的至少一部分從該瀝濾罐中取出以便構成一種增值過的所產生的溶液；將萃取水引入該瀝濾罐中。
文檔編號C01D7/26GK102264644SQ200980152074
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者佩裡內·達瓦納, 吉恩-保羅·德圖爾奈, 弗朗西斯·庫斯特裡 申請人:索爾維公司