專利名稱：硝酸鈉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種硝酸鈉的生產(chǎn)方法，是以硫酸鈉、石灰為原料，同時(shí)逐步進(jìn)行中和及復(fù)分解反應(yīng)的硝酸鈉生產(chǎn)方法。
已知的硝酸鈉生產(chǎn)方法，主要有中和法是用工業(yè)堿(純堿或火堿)與硝酸或硝酸尾氣(氧化氮混合物)進(jìn)行中和反應(yīng)制取硝酸鈉。這種方法需耗用大量價(jià)格較貴而又市場緊缺的工業(yè)堿其次，有復(fù)分解法無論用碳酸鈣和硫酸鈉的混合物與硝酸反應(yīng)制取硝酸鈉(1926年德國專利533，107)，還是用硝酸鈣與硫酸鈉反應(yīng)制取硝酸鈉(1939年日本專利130，555)，都是在摩爾濃度低的中性溶液里進(jìn)行，迅速生成細(xì)小的硫酸鈣，使分離操作困難和產(chǎn)品純度低。
本發(fā)明的目的是提供一種用硫酸鈉、石灰為原料，使硫酸鈣沉淀容易分離除去的硝酸鈉生產(chǎn)方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是以1∶(2.0～2.1)的當(dāng)量比，將硫酸鈉溶解于硝酸中使生成硫酸氫鈉溶液，溶液的摩爾濃度分別為〔NaHSO4〕＝2.0～3.2M，〔HNO3〕＝2.1～3.3M，其反應(yīng)如下
然后逐漸向溶液中加入石灰(或石灰和碳酸鈣的混合物)，控制反應(yīng)溫度在50～90℃，調(diào)節(jié)PH值。當(dāng)溶液的PH值達(dá)到10～12時(shí)，停止加入石灰;使由硫酸氫鈣逐漸形成顆粒較大的二水硫酸鈣沉淀，其反應(yīng)如下
保持溶液PH值在10～12不變的情況下，在40～60℃加熱1.5～2.0小時(shí)，然后沉淀分離除去二水硫酸鈣，向澄清透明的粗品溶液中加入飽和碳酸鈉(或碳酸氫鈉)溶液，至無沉淀析出，煮沸30～40分鐘，分離除去碳酸鈣沉淀，并檢查調(diào)節(jié)溶液PH值接近中性，蒸發(fā)至120～125℃，然后冷卻、干燥即得純度達(dá)95%以上的硝酸鈉。
用沉淀體積1/3的水分別洗滌二水硫酸鈣和碳酸鈣沉淀，回收洗液中的硝酸鈉，最后制得硝酸鈉的總收率(以硝酸計(jì))達(dá)98%以上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于采用廉價(jià)易得的石灰和硫酸鈉為原料;中和反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)同時(shí)逐步進(jìn)行;用石灰緩慢調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH值，使逐漸形成顆粒較大的二水硫酸鈣沉淀，這樣既降低了成本，節(jié)約了工業(yè)堿消耗，也使沉淀易于分離，簡化了工藝操作，提高了產(chǎn)品純度。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例是量取摩爾濃度為4.5的稀硝酸240ml，加入75g純度為95%的元明粉，溶解后逐漸加入CaO含量為80%的生石灰，隨著反應(yīng)溫度的升高，控制反應(yīng)溫度在80～90℃，直至完成中和反應(yīng)(加入的生石灰量約40g)。反應(yīng)結(jié)束時(shí)PH值為11左右，在40～60℃維持1.5小時(shí)，分離除去二水硫酸鈣，得濾液220ml。用80ml水分作兩次洗滌濾渣，與中和液合并回收。向澄清透明的溶液中逐漸加入碳酸鈉飽和溶液，至無白色沉淀出現(xiàn)。煮沸半小時(shí)，分離除去碳酸鈣沉淀，洗滌濾渣，回收洗滌液，測PH約為7.0。蒸發(fā)至120～125℃，然后冷卻、干燥即得純度為98%的硝酸鈉93g。
權(quán)利要求
1.一種以硫酸鈉、石灰為原料的硝酸鈉生產(chǎn)方法，其特征在于將硫酸鈉溶于硝酸中，使生成硫酸氫鈉溶液，然后逐漸向溶液中加入石灰(或石灰和碳岣頻幕旌銜 ，控制反應(yīng)溫度在50～90℃，調(diào)節(jié)PH值，使由硫酸氫鈣緩慢形成顆粒較大的二水硫酸鈣沉淀；當(dāng)PH值達(dá)到10～12時(shí)，停止加入石灰，在40～60℃加熱，直至沉淀完全析出后分離除去，在澄清透明的粗品中加入飽和碳酸鈉(或碳酸氫鈉)溶液，至無沉淀析出，煮沸30～40分鐘，分離除去碳酸鈣沉淀，經(jīng)蒸發(fā)、冷卻、干燥即得硝酸鈉成品。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于以1∶(2.0～2.1)的當(dāng)量比，將硫酸鈉溶解于硝酸中，配制成摩爾濃度分別為〔NaHSO4〕＝2.0～3.2M，〔HNO3〕＝2.1～3.3M的溶液，逐漸加入石灰，控制反應(yīng)溫度在80～90℃，PH為11左右，在40～60℃加熱1.5～2.0小時(shí)，然后沉淀分離除去二水硫酸鈣。
全文摘要
一種以芒硝、石灰為原料的硝酸鈉生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)是中和反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)同時(shí)逐步進(jìn)行，用石灰緩慢調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值，使逐漸形成顆粒較大的二水硫酸鈣沉淀，過量的鈣離子再用碳酸鈉(或碳酸氫鈉)分離除去，從而得到純度在95％以上的硝酸鈉。這種方法既降低了成本，節(jié)約了工業(yè)堿消耗，也使沉淀易于分離，簡化了工藝操作，提高了產(chǎn)品純度。
文檔編號C01D9/04GK1036936SQ8810227
公開日1989年11月8日 申請日期1988年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月18日
發(fā)明者王文生 申請人:王文生