【正文】 膠質(zhì)成為酸渣而析出。經(jīng)過酸洗后，石油里還含有酚、環(huán)烷酸等酸性雜質(zhì)以及多余的硫酸，必須用純堿溶液洗滌，再經(jīng)水洗，才能得到精制的石油產(chǎn)品。在造紙工業(yè)中，首先要用化學(xué)方法處理，將含有纖維素的原料（如木材）與化學(xué)藥劑蒸煮制成紙漿。所謂堿法制漿就是用純堿溶液作為蒸煮液來除去原料中的木質(zhì)素、碳水化合物和樹脂等，并中和其中的有機酸，這樣就把纖維素分離出來。在冶金工業(yè)中，往往要把礦石中的有效成分轉(zhuǎn)變成可溶性的鈉鹽，以便除去其中不溶性的雜質(zhì)，因此，常需要加入純堿（它又是助熔劑），有時也用 燒堿。例如，在鋁的冶煉過程中，所用的冰晶石的制備和鋁土礦的處理，都要用到純堿。又如冶煉鎢時，也是首先將精礦和純堿焙燒成可溶的鎢酸鈉后，再經(jīng)酸析、脫水、還原等過程而制得粉末狀鎢的。在化學(xué)工業(yè)中，制金屬鈉、電解水都要用純堿。許多無機鹽的生產(chǎn)，特別是制備一些鈉鹽（如硼砂、硅酸鈉、磷酸鈉、重鉻酸鈉、亞硫酸鈉等等）都要用到純堿。合成染料、藥物以及有機中間體等也要用到燒堿或純堿。此外，純堿還用于食品工業(yè)和日常生活中。 純堿的生產(chǎn)方法 侯氏制堿法 （又稱聯(lián)合制堿法） 該法主要采用食鹽、氨以及合成氨生產(chǎn)過程中 所產(chǎn)生的二氧化碳氣體為原料，同時生產(chǎn)純堿和氯化銨肥料，將合成氨和純堿兩大生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)合，故簡稱 “聯(lián)合制堿 ”或 “聯(lián)堿 ”。 它使鹽的利用率從原來的 70%一下子提高到 96%。此外，污染壞境的廢物氯化鈣成為對農(nóng)作物有用的化肥 ——氯化銨，還可以減少 1/3 設(shè)備，所以它的優(yōu)越性 大 大超過了蘇爾維制堿法，從而開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀元。 4 制堿的主要原料是食 鹽 ，也就是氯化鈉，而四川的鹽都是井鹽，要用竹筒從很深很深的井底一桶桶吊出來。由于濃度稀，還要經(jīng)過濃縮才能成為原料，這樣食鹽成本就高了。另外，蘇爾維制堿法的致命缺點是食鹽利用率不 高，也就是說有 30%的食鹽要白白地浪費掉，這樣成本就更高了，所以侯德榜決定不用蘇爾維制堿法，而另辟新路。 他首先分析了蘇爾維制堿法的缺點，發(fā)現(xiàn)主要在于原料中各有一半的比分沒有利用上，只用了食鹽中的鈉和石灰中碳酸根，二者結(jié)合才生成了純堿。食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結(jié)合生成了氯化鈣，這個產(chǎn)物都沒有利用上。那么怎祥才能使另一半成分變廢為寶呢？制堿用的氨和二氧化碳直接由氨廠提供，濾液中的氯化銨加入食鹽水，讓它沉淀出來。這氯化銨既可作為化工原料，又可以作為化肥，這樣可以大大地提高食鹽的利用率，還可以省去許多設(shè)備， 例如石灰窯、化灰桶、蒸氨塔等。于是他又帶領(lǐng)技術(shù)人員，做起了實驗。一直進行了 500 多次試驗，還分析了2022 多個樣品，才把試驗搞成功，使設(shè)想成為了現(xiàn)實。 氨堿法制純堿 （又稱蘇爾維法） 蘇爾維法生產(chǎn)純堿主要是采用食鹽、石灰石、焦炭和氨為原料。氨堿法的生產(chǎn)過程主要分以下幾步進行。 (1) 二氧化碳和石灰乳的制備 將石灰石于 940～ 1200℃ 在 煅燒 窯內(nèi)分解得到氧化鈣和 CO2 氣體，氧化鈣加水制成氫氧化鈣乳液。 (2) 鹽水的制備和精制 將原鹽溶于水制得飽和食鹽水溶液。由于鹽水中含有賂Ca2+、 Mg2+等雜質(zhì)離子，它們影響后續(xù)工序的正常進行。所以鹽水溶液必須精制。 (3) 氨鹽水的制備 精制后的鹽水吸氨制備含氨的鹽水溶液。 (4) 氨鹽水的碳酸化 是氨 堿 法的一個最重要工序，將氨鹽水與 CO2 作用，生成碳酸氫鈉和氯化銨，碳酸氫鈉濃度過飽和后即結(jié)晶析出，從而與溶液分離。這一過程包括了吸收、氣液相反應(yīng)、結(jié)晶和傳熱等．其總反應(yīng)可表示為： NaCl 十 NH3 十 CO2 十 H2O NaHCO3 十 NH4Cl (5) 碳酸氫鈉的煅燒 煅燒的目的是為了分解碳酸氫鈉，以獲得純堿 Na2CO3，同時回收近一半 的 CO2 氣體 (其含量約為 90％ )，供碳酸化使用。 (6) 氨的回收 碳酸化后分離出來的母液中含有 NH4Cl、 NH4OH、（ NH4） 2CO3和 NH4HCO3 等，需要將氨 回 收循環(huán)使用。 天然堿加工法 5 天然堿加工法采用天然堿礦物為原料，來制取純堿。天然堿是指含堿的天然礦石及湖水，如倍半碳酸鈉（ Na2CO3），堿湖水，其成分為 Na2CONaHCO NaCl 和 Na2SO4 等的混合物。 與人工合成純堿相比，天然堿的加工工藝流程簡單、設(shè)備投資少 、 能耗低，其相對成本可減少 40%左 右，顧發(fā)展前景是非常美好的。 聯(lián)合制堿法與氨堿法比較 聯(lián)合制堿 最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到 96％以上，應(yīng)用同量的食鹽比氨堿法生產(chǎn)更多的純堿。另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和堿廠的氯離子，同時，生產(chǎn)出兩種可貴的產(chǎn)品 ——純堿和氯化銨。將氨廠的廢氣二氧化碳，轉(zhuǎn)變?yōu)閴A廠的主要原料來制取純堿，這樣就節(jié)省了堿廠里用于制取二氧化碳的龐大的石灰窯；將堿廠的無用的成分氯離子（ Cl－ ）來代替價格較高的硫酸固定氨廠里的氨，制取氮肥氯化銨。從而不再生成沒有多大用處，又難于處理的氯化鈣，減少了對環(huán)境的污染，并且大大降低了 純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性 。 氨堿法的優(yōu)點是：原料（食鹽和石灰石）便宜；產(chǎn)品純堿的純度高；副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用；制造步驟簡單，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。但氨堿法也有許多缺點：首先是兩種原料的成分里都只利用了一半 ——食鹽成分里的鈉離子（ Na+）和石灰石成分里的碳酸根離子（ CO32－ ）結(jié)合成了碳酸鈉，可是食鹽的另一成分氯離子（ Cl－ ）和石灰石的另一成分鈣離子（ Ca2+）卻結(jié)合成了沒有多大用途的氯化鈣（ CaCl2），因此如何處理氯化鈣成為一個很大的負擔。氨堿法的最大缺點還在于原料食 鹽的利用率只有 72％～ 74％ ，其余的食鹽都隨著氯化鈣溶液作為廢液被拋棄了，這是一個很大的損失。 純堿的發(fā)展 前景 與展望 純堿工業(yè) 始于 18 世紀末，隨著工業(yè)的需要和制堿原料的改變， 純堿(Na2CO3)生產(chǎn)技術(shù)得到迅速發(fā)展，生產(chǎn)裝置趨向大型化、機械化、自動化。 1983年世界純堿產(chǎn)量約 30Mt。在純堿工業(yè)史上，法國人 N 呂布蘭 ，比利時人 E 索爾維 ，中國人 侯德榜 等，都作出了突出的貢獻。 天然堿制堿法的發(fā)展 主要有： ① 早在 1849 年拓荒者在美國懷俄明州的甜水河就找到了碳酸氫鈉， 6 并用于洗滌和制藥。 1905 年利用加利福尼亞州的瑟爾斯湖天然堿第一次試生產(chǎn)純堿。 1938 年，美國山間燃料供應(yīng)公司在懷俄明州格林河盆地勘探油、氣時，發(fā)現(xiàn)富含碳酸鈉的世界最大的天然堿礦藏。 1976 年，美國由天然堿生產(chǎn)的純堿占總產(chǎn)量的70％， 1982 年占總產(chǎn)量的 94％，年生產(chǎn)能力達 。 ② 蘇聯(lián)自 60 年代以來 ,以霞石（含有鈉、鉀、鋁、硅氧化物的天然堿石）加工氧化鋁同時副產(chǎn)純堿、鉀堿及水泥，實現(xiàn)了工業(yè)化，使霞石原料得到綜合利用，沒有排廢的問題。到 1975 年共建立了五個霞石加工廠。 中國純堿工業(yè)的發(fā)展 1949 年，僅在天津塘沽、大連有兩家純堿廠，總產(chǎn)量為 88kt。 50 年代，純堿工業(yè)有了很大發(fā)展 ,除對原有廠進行擴建、改造外 ， 從 1958 年起，先后興建了四川自貢、山東青島、湖北應(yīng)城三個中型純堿廠和一批小型純堿廠。 1985 年生產(chǎn)純堿2Mt（不包括臺灣?。?，產(chǎn)量僅次于美、蘇兩國。生產(chǎn)方法主要是索爾維法和侯氏制堿法， 1984 年以侯氏制堿法生產(chǎn)的純堿占總量的 ％，農(nóng)用氯化銨產(chǎn)量居世界第一。但現(xiàn)在純堿產(chǎn)量仍然不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需要，為使純堿的供應(yīng)能滿足需要，已確定了建設(shè)新廠的計劃并與小型氨廠結(jié)合改建一些新的小型聯(lián)合制堿法工廠。 近十年來，我國通過控制新建堿廠、限產(chǎn)保價、擴大出口等措施，有效地控制了純堿生產(chǎn)能力的無序增長。通過多年的技術(shù)改造后，原有生產(chǎn)裝置進一步增產(chǎn)的潛力不大。如果下游行業(yè)消費不斷增加，將引起市場短缺。我國純堿主要消費于玻璃、洗滌劑和無機化學(xué)品等領(lǐng)域。近年來純堿下游行業(yè)保持了較高的消費增長速度，近 5 年國內(nèi)的年平均消費增加 40 萬噸，共消費增加 200 萬噸。 2022 年純堿國內(nèi)消費比 2022 年增長 10%。隨著我國住房、汽車、輕工、無機鹽等行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)對純堿的需求平均以 4～ 5%左右的速度增加， 5 年將增加純堿需求 150～ 200 萬噸。 從周邊國家情況看，目前缺堿的東南亞、南亞、東亞的一些國家和地區(qū)環(huán)繞在我國周圍，相比與相隔千里之遙的美國，地利是我國純堿出口到這些國家的最有利因素。 2022 年全國累計出口純堿 110 萬噸，于 2022 年相比增 加 13 萬噸。 從國內(nèi)進口的情況看，我國大量進口純堿的可能性不大， 2022 年全國累計進口 萬噸，與 2022 年相比減少 萬噸。減少進口純堿的主要原因有兩個：一是美國天然氣漲價，致使美國天然堿成本增高；二是與 2022 年比較，我國純堿價格有下降。另外，加入 WTO 后，雖然純堿進口關(guān)稅降低了 5%，進口總成本降低幅度不 7 大，不足以支持大規(guī)模進口。 我國有很大的純堿消費市場，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，純堿需求量每年會以 35～ 40萬噸的速度增長。但是我國不會讓大量的外來堿進入，因為我國有豐富的原料資源，有成熟而先進的純堿生產(chǎn) 技術(shù)和裝備制造能力，努力發(fā)展純堿工業(yè)、讓有優(yōu)勢的企業(yè)擴大純堿產(chǎn)量、同時積極開拓國際市場，擴大出口是中國純堿工業(yè)的必然選擇。與此同時，雖然美國天然堿成本低，但要進入中國市場并非