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工业上制烧碱的方法及各优缺点是什么(工业上生产烧碱的方法有哪几种)

工业上制烧碱的方法及各优缺点是什么(工业上生产烧碱的方法有哪几种)

更新时间:2025-06-01 11:17:54

工业上制烧碱的方法及各优缺点是什么

一、熔浸法

该法是氟化钠最早的生产方法,即将萤石、纯碱和石英砂在高温下(~900 ℃) 煅烧,然后用水浸取,再经蒸发、结晶、干燥后即得成品。其化学反应式:

CaF2+Na2CO3+SiO2NaF+CaSiO3+CO2

此工艺对原料要求低,原料价格便宜;但产品的生产成本却不低,

主要是该工艺有以下缺点:

1、物料反应不完全,收率不高

2、氟化钠在水中的溶解度很小,且随温度变化不大,导致浸取率很低

3、煅烧温度高,造成烧结块坚硬,不易粉碎,也造成浸取困难

4、能耗太高,导致生产成本居高不下

5、生产过程环境污染较大

该法已基本淘汰。

二、氢氟酸中和法

中和法是用纯碱或烧碱中和氢氟酸制得氟化钠,方法是:向铅制反应釜中加入 40%氢氟酸,再慢慢加入纯碱或烧碱液中和,直到反应液呈中性为止。然后经结晶,离心脱水、烘干即得产品。反应式为:

Na2CO3 +2HF2NaF+H2O+CO2

中和法也是较常采用的方法,是一条较成熟的工艺。流程简单,产品质量稳定。但存在设备腐蚀严重的问题。因此对设备材质的要求很高;由于中和法使用氢氟酸或氟化氢做原料,生产成本较高在现阶段已缺乏市场竞争力。

三、氟化铵纯碱法

将纯碱和氟化铵分别溶解后按比例混合,并将混合物加热,升温至300℃, 搅拌,直到把氨除尽为止。其反应式如下:

Na2CO3 +2NH4F2NaF+ CO2+2NH3

该工艺优点是工艺简单。

最大缺点就是生产成本太高,目前氟化铵的价格远高于氟化钠。

四、氟硅酸钠纯碱法

此法是用纯碱和氟硅酸钠反应制得无色晶体状氟化钠。

其反应式如下: 2Na2CO3 + Na2SiF66NaF+ 2CO2+SiO2

该工艺生产的产品外观好,质量也好。原料多采用磷肥厂的副产品氟硅酸钠,价格较低并容易购得。生产过程化学反应温和,设备的腐蚀问题较前几种方法要小得多。工艺条件控制得好时,二氧化硅质量接近白炭黑,可作为低档次的白炭黑出售。“三废”排放方面,除了有二氧化碳气体逸出,无其它废水和固废排出,属环境友好型的生产工艺。

工业制烧碱以前是用苛化法,也就是通过氢氧化钙(纯碱)Ca(OH)2溶液与碳酸钠Na2CO3反应,生成烧碱月碳酸钙沉淀,滤去沉淀后蒸发溶液可得液体烧碱或固体烧碱。其化学反应方程式为:Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2 NaOH由于所用的原料(纯碱)的纯度较高,用苛化法制得的烧碱纯度也较高,但也由于消耗的原料是纯碱,该法的原料费用较高。现在制烧碱一般是用电解法,即通过电解氯化钠溶液(食盐水)生产50%氢氧化钠溶液,氢气和氯气。蒸发溶液中水份即可得到固体氢氧化钠。其反应方程式为:2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH电解法原材料便宜,但是耗能高。现在基本上苛化法已经被电解法取代了。

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