粒碱的生产方法

背景及概述^[1]

粒碱即氢氧化钠，在化工、冶金生产中，氢氧化钠溶液为常用原料。氢氧化钠又称烧碱和苛性钠，是一种具有高腐蚀性的强碱，一般为白色片状或颗粒，能溶于水生成碱性溶液，此外也能溶解于甲醇及乙醇，氢氧化钠具有潮解性，会吸收空气里的水蒸气，亦会吸取二氧化碳等酸性气体，氢氧化钠为常用的化学品之一，其应用广泛，为很多工业过程的必需品，常用于制造木浆纸张、纺织品、肥皂及其他清洁剂等，另也用于家用的水管疏通剂。

制备^[1-2]

报道一、

一种用二氧化碳制备氢氧化钠的方法，包括以下步骤；

（1）将氧化钙、硫酸钠固体进行混合、研磨、过筛后得到混合粉料，氧化钙、硫酸钠混合均匀有利于提高反应的速度；

（2）将混合粉料加入水中，不断搅拌；

（3）在搅拌的情况下通入二氧化碳气体，得到混合溶液，在水系条件下碳酸钙、硫酸钠、二氧化碳会进行反应，具体的反应方程式如下;

CaO + Na2SO4 +2CO2 + H2O CaSO4+2NaHCO3

Ca（OH）2+Na2SO4 +2CO2 CaSO4+2NaHCO3

（4）向混合溶液中加入氢氧化钙溶液，氢氧化钙溶液的浓度为0.015mol/L，反应完全后得到浑浊溶液，加入氢氧化钙的量一定要充足，所以选用的浓度很高的氢氧化钙的溶液，以防生成碳酸钠，加入氢氧化钙溶液时要注意加入的速度，加入氢氧化钙溶液以后的化学反应如下；

NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O

（5）将步骤（4）所述的浑浊溶液静置后过滤，得到碳酸钙沉淀和硫酸钙、氢氧化钠混合溶液；

（6）调节硫酸钙、氢氧化钠混合溶液的温度使得硫酸钙逐渐析出，得到氢氧化钠溶液，因为硫酸钙微溶于水，其溶解度是随着温度的变化变化，可以将其析出，得到氢氧化钠溶液。

其中，所述氧化钙、硫酸钙的质量比为29:71。

步骤（3）中通入二氧化碳气体时体系的压强为0.5MPa，温度为15℃。温度、压强能够直接影响二氧化碳的溶解度，气体的溶解度随着压强的增大而增大，随压强的减小而减小。气体的溶解度随着温度的升高而减小，随着温度的降低而增大。本发明中将压强设为0.5-0.7 MPa，温度为15-20℃，以使得二氧化碳在混合溶液中的溶解度能够高一些，以提高反应的速率和二氧化碳的吸收率。

步骤（2）所述的搅拌的转速为150rpm，搅拌的时间为100min。

报道二、

一种用电石渣生产高浓度氢氧化钠联产碳酸钙的方法，包括如下步骤：

将500kg电石渣用水调制成乳浊液，再用电石渣质量1％的表面活性剂处理，与溶解好的纯碱按照电石渣与纯碱纯物质质量比为1∶1.43投入可控温的低温反应器(1)中，搅拌下进行化学反应，反应温度控制在40～50℃，反应3小时，得到氢氧化钠和碳酸钙的混合液；氢氧化钠和碳酸钙的混合液经离心机(2)离心，分离后得到氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠含量为539.62kg，和碳酸钙湿品，其中碳酸钙含量为674.53kg，氢氧化钠溶液经真空蒸馏器(3)减压蒸馏，得到质量浓度为45％氢氧化钠液体(4)1199.17kg，保存于储液罐(8)；碳酸钙湿品经干燥机(5)烘干，粉碎机(6)粉碎，得到碳酸钙产品(7)674.53kg。

参考文献

[1] [中国发明] CN202011016033.7 一种用二氧化碳制备氢氧化钠的方法

[2] [中国发明,中国发明授权] CN201910578472.8 一种氢氧化钠生产方法