CN102320630A - 一种无水硫酸钠的生产方法及其生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纯天然，pH值在6-8的无水硫酸钠的生产方法及其生产设备。本发明的无水硫酸钠的生产方法，包括如下步骤：(1)净化硫酸钠水溶液；(2)将硫酸钠水溶液在32.4℃以下饱和结晶制取十水硫酸钠；(3)将十水硫酸钠在熔融罐进行熔融；(4)将无水硫酸钠晶体进行洗涤浓缩器内进行浓缩，然后再经过离心机脱水和干燥得到无水硫酸钠。本发明的无水硫酸钠的生产方法及其生产设备由于采用的是两次结晶并且无其它化学试剂加入，所生产的工业无水硫酸钠是天然的，其产品中Na₂SO₄含量大于99.80wt％，PH值为6-8，可以生产粒度D50＝70-1200um的产品。

Description

一种无水硫酸钠的生产方法及其生产设备

技术领域

本发明涉及一种硫酸钠的生产方法及其生产设备，尤其是一种无水硫酸钠的生产方法及其生产设备。

背景技术

现有的生产无水硫酸钠的方法得到了无水硫酸钠产品，都是添加一些化学成分制成的，因此得到的无水硫酸钠都不是天然的无水硫酸钠，并且其中Na₂SO₄的含量一般为99.3wt％，水分含量一般为0.1wt％，还含有一定量的钙、镁、铁及氯化物，很难保证无水硫酸钠的PH值为中性。然而，目前世界先进国家所生产的无水硫酸钠PH值均为6-8，所以现有的无水硫酸钠颗粒的生产方法很难达到发达国家的标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯天然，PH值在6-8的无水硫酸钠的生产方法及其生产设备。

实现本发明目的之一的无水硫酸钠的生产方法，包括如下步骤：

(1)净化硫酸钠水溶液，将硫酸钠水溶液经过沉清除去大量杂质后，用精密过滤器将硫酸钠水溶液进行过滤，使硫酸钠水溶液中的机械杂质与悬浮物总量低于10PPm；

(2)将步骤(1)得到的硫酸钠水溶液在32.4℃以下饱和结晶制取十水硫酸钠；

(3)将步骤(2)得到的十水硫酸钠在熔融罐内与来自无水硫酸钠蒸发结晶器的无水硫酸钠进行换热，所述的十水硫酸钠在吸收热量后直接生成无水硫酸钠晶体与饱和硫酸钠溶液；

(4)步骤(3)所生成的无水硫酸钠晶体同来自无水硫酸钠蒸发结晶器的晶体一道送入洗涤浓缩器内进行浓缩，然后再经过离心机脱水后得到水份含量小于4wt％的无水硫酸钠，再进入干燥流化床干燥得到无水硫酸钠。

所述步骤(2)中制取十水硫酸钠的步骤是将步骤(1)得到的硫酸钠水溶液先经过一个闪蒸罐闪蒸，再进入十水硫酸钠结晶器进行结晶，然后采用离心机或其它真空设备进行脱水。

所述步骤(3)中生成的饱和硫酸钠溶液送入无水硫酸钠蒸发结晶器制取无水硫酸钠晶体，再送入所述熔融罐内与十水硫酸钠进行换热。

实现本发明目的之二的无水硫酸钠的生产设备，包括沉清桶、精密过滤器、闪蒸罐、十水硫酸钠结晶器、旋液分离器、十水硫酸钠离心机、熔融罐、洗涤浓缩器、无水硫酸钠离心机和干燥流化床，依次连接；所述无水硫酸钠离心机的液体出口连接无水硫酸钠蒸发结晶器，所述无水硫酸钠蒸发结晶器与所述熔融罐相连。

所述十水硫酸钠离心机的溶液出口与所述闪蒸罐相连。

所述闪蒸罐的水溶液出口与所述沉清桶相连。

所述精密过滤器为管式过滤器。

所述闪蒸罐为真空容器。

所述洗涤浓缩器带有重量检测装置。

所述熔融罐带有外部循环泵和底部循环泵。

本发明的一种无水硫酸钠的生产方法及其生产设备的有益效果如下：

本发明的无水硫酸钠的生产方法及其生产设备，由于采用的是两次结晶并且无其它化学试剂加入，所生产的工业无水硫酸钠是天然的，其产品中Na₂SO₄％含量大于99.80wt％，PH值为6-8，可以生产粒度D50＝70-1200um的产品。

附图说明

图1为本发明一种无水硫酸钠的生产设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例如下：

本发明的无水硫酸钠的生产方法，包括如下步骤：

(1)硫酸钠水溶液(或简称硝水)的净化

来自矿山或其它方式得到的硫酸钠水溶液首先经过沉清除去大量杂质后，用精密过滤器将硫酸钠水溶液进行过滤制取合格的硫酸钠水溶液或简称精硝水，使硫酸钠水溶液中的机械杂质与悬浮物总量低于10PPm。

(2)十水硫酸钠的制取

十水硫酸钠又称芒硝或十水硝其分子式为：Na2SO4.10H2O，十水硫酸钠是硫酸钠水溶液在32.4℃以下饱和结晶制取的。将来自净化工段的硫酸钠水溶液先经过一个闪蒸罐闪蒸，硫酸钠水溶液经过闪蒸后被蒸发掉一部分水，同时硫酸钠水溶液被降温3-5℃后，进入十水硫酸钠结晶器。硫酸钠水溶液在十水硝结晶器内经过冷冻后生成十水硫酸钠晶体，采用离心机或其它真空设备进行脱水得到生产无水硫酸钠所需要的十水硫酸钠。

(3)十水硫酸钠的熔融

由离心机或真空脱水得到的十水硫酸钠在一个带有外部循环泵与底部循环泵的熔融罐内与来自无水硝蒸发结晶器的无水硝硝浆进行换热，十水硫酸钠在吸收热量后直接生成了无水硫酸钠晶体与饱和硫酸钠溶液。

其中所生成的饱和硫酸钠溶液进入无水硫酸钠蒸发结晶器制取无水硫酸钠晶体，再送入熔融罐与十水硫酸钠进行换热。

(4)所生成的无水硫酸钠晶体同来自无水硫酸钠蒸发结晶器的晶体一道用泵泵到一个特制的洗涤浓缩器(带有洗涤与称重监测)内，浓缩液经过离心机脱水后得到水份含量小于4wt％的无水硫酸钠，再进入干燥流化床干燥得到水份含量小于0.02wt％的无水硫酸钠，经过包装后出厂销售。

如图1所示，本发明的无水硫酸钠的生产设备，包括沉清桶1、精密过滤器2、闪蒸罐3、十水硫酸钠结晶器4、旋液分离器5、十水硫酸钠离心机6、熔融罐7、洗涤浓缩器8、无水硫酸钠离心机9和干燥流化床10，依次连接；所述无水硫酸钠离心机9的液体出口连接无水硫酸钠蒸发结晶器11，所述无水硫酸钠蒸发结晶器11与所述熔融罐7相连。所述沉清桶1与矿山溶池12相连，所述十水硫酸钠离心机6的溶液出口与所述闪蒸罐3相连。所述闪蒸罐3的水溶液出口与所述沉清桶1相连。

此外，精密过滤器2为管式过滤器；闪蒸罐3为真空容器；洗涤浓缩器8带有重量检测装置；熔融罐7带有外部循环泵和底部循环泵。

采用本发明无水硫酸钠的生产方法所生产的无水硫酸钠同我国GB/T6009-2003标准中的I类优等无水硫酸钠的指标比较如下：

由此可见，本发明的无水硫酸钠的生产方法能够生产出PH值在6-8之间的中性无水硫酸钠，并且粒度可调，水分含量小于0.02wt％，硫酸钠含量大于99.8wt％，高于国家标准，其它杂质含量也远远小于国家标准。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无水硫酸钠的生产方法，包括如下步骤：

(1)净化硫酸钠水溶液，将硫酸钠水溶液经过沉清除去大量杂质后，用精密过滤器将硫酸钠水溶液进行过滤，使硫酸钠水溶液中的机械杂质与悬浮物总量低于10PPm；

(2)将所述步骤(1)得到的硫酸钠水溶液在32.4℃以下饱和结晶制取十水硫酸钠；

(3)将所述步骤(2)得到的十水硫酸钠在熔融罐内与来自无水硫酸钠蒸发结晶器的无水硫酸钠进行换热，所述十水硫酸钠在吸收热量后直接生成无水硫酸钠晶体与饱和硫酸钠溶液；

(4)将所述步骤(3)所生成的无水硫酸钠晶体同来自无水硫酸钠蒸发结晶器的晶体一道送入洗涤浓缩器内进行浓缩，然后再经过离心机脱水后得到水份含量小于4wt％的无水硫酸钠，再进入干燥流化床干燥得到无水硫酸钠。

2.根据权利要求1所述的无水硫酸钠的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中制取十水硫酸钠的步骤是将所述步骤(1)得到的硫酸钠水溶液先经过一个闪蒸罐闪蒸，再进入十水硫酸钠结晶器进行结晶，然后采用离心机或其它真空设备进行脱水。

3.根据权利要求1或2所述的无水硫酸钠的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中生成的饱和硫酸钠溶液送入无水硫酸钠蒸发结晶器制取无水硫酸钠晶体，再送入所述熔融罐内与十水硫酸钠进行换热。

4.一种实现权利要求1～3所述的无水硫酸钠的生产方法的生产设备，包括沉清桶、精密过滤器、闪蒸罐、十水硫酸钠结晶器、旋液分离器、十水硫酸钠离心机、熔融罐、洗涤浓缩器、无水硫酸钠离心机和干燥流化床，依次连接；所述无水硫酸钠离心机的液体出口连接无水硫酸钠蒸发结晶器，所述无水硫酸钠蒸发结晶器与所述熔融罐相连。

5.根据权利要求4所述的无水硫酸钠的生产设备，其特征在于：所述十水硫酸钠离心机的溶液出口与所述闪蒸罐相连。

6.根据权利要求4所述的无水硫酸钠的生产设备，其特征在于：所述闪蒸罐的水溶液出口与所述沉清桶相连。

7.根据权利要求4～6任一所述的污水硫酸钠的生产设备，其特征在于：所述精密过滤器为管式过滤器。

8.根据权利要求4～6任一所述的无水硫酸钠的生产设备，其特征在于：所述闪蒸罐为真空容器。

9.根据权利要求4～6任一所述的无水硫酸钠的生产设备，其特征在于：所述洗涤浓缩器带有重量检测装置。

10.根据权利要求4～6任一所述的无水硫酸钠的生产设备，其特征在于：所述熔融罐带有外部循环泵和底部循环泵。

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