【正文】 ，國內(nèi)兩堿行業(yè)高速發(fā)展，使目 化工學(xué)院化學(xué)工程系4前兩堿行業(yè)用鹽的消費量已達(dá)總消費量的 80%以上，因此，兩堿行業(yè)的需求將會直接影響原鹽產(chǎn)品的走勢。表 12 為 2022 年~2022 年世界主要國家原鹽產(chǎn)量。該方法的優(yōu)點是技術(shù)很成熟，不會引入新的雜質(zhì)，且雜質(zhì)除得很好，得到的產(chǎn)品粒度、色度都很好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能夠滿足很多企業(yè)的用鹽要求。氯化鈉和氯化鈣水溶液在不同溫度條件下的溶解度見表 11。 （3）趁熱過濾出去不溶性雜質(zhì) 趁熱過濾時，先熟悉熱水漏斗的構(gòu)造，放入濾紙后，先用少量熱的溶劑潤濕濾紙，過濾時，漏斗上蓋上表面皿，以減少溶劑的揮發(fā)。用重結(jié)晶法分離提純混合物的步驟為：（1）選擇適宜的溶劑溶劑選擇遵循以下條件：與被提純的化合物不起任何化學(xué)反應(yīng)；被提純的化合物易溶于熱的溶劑中，在冷的溶劑中只有少量的能容或者幾乎不容；對雜質(zhì)的溶解度很大或很?。荒艿玫奖容^好的晶體；溶劑的沸點相對適中；價廉易得，毒性低，回收率高，操作安全。一般是溫度升高，溶解度增大。 （2）石灰純堿法 石灰純堿法精制鹽水是用 使鎂沉淀，用 使鈣沉淀，其化學(xué)反應(yīng)方程式為： 2)(OHCa32CONa?? ??2)(Mgg332或者 用石灰—純堿苛化一步法，即 同時加入，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：2a)(CONH和 ????3232CaON該方法的特點是 沉淀析出的同時不生成銨鹽而生成鈉鹽，)(Mg和仍溶解在鹽水中，隨 帶入的 Na+以 形式而存在，因此不42SNaCl和 32 42SONaCl及存在降低氯化鈉收率的問題，且雜質(zhì)除得較徹底，所得的產(chǎn)品質(zhì)量很穩(wěn)定，能夠滿足很多企業(yè)的用鹽要求，有足夠的市場前景。第二步是除鈣，向除鎂后的清液中通入 ，除去清液中的鈣，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：23N和 ?? ???43232 2NCaCOa 該方法的特點是 在精制鹽水中以 的形式存在。但是，其除去雜質(zhì)的效果不是很理想，雜質(zhì)含量相對較高，不能滿足大多數(shù)企業(yè)的需求。實現(xiàn)了廢液的循環(huán)利用，降低其對環(huán)境的污染，降低其對土壤和水質(zhì)的破壞，降低企業(yè)的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，緩解資源短缺的危機，符合國家“節(jié)能減排”的政策?；瘜W(xué)沉淀法和重結(jié)晶法都是提純氯化鈉的重要方法，但是化學(xué)沉淀法和重結(jié)晶法除去雜質(zhì)的工藝尚不清楚，所以本課題欲解決的主要問題是通過實驗來確定化學(xué)沉淀法和重結(jié)晶法提純純堿副產(chǎn)物氯化鈉的最佳工藝條件。 在 純 堿 生 產(chǎn) （ 氨 堿 法 ） 過 程 中 產(chǎn) 生 大 量 的 蒸 氨 廢 液 ， 每生產(chǎn) 1 噸的純堿就要排放蒸氨廢液大約 10m3，其中含有大量的 NaCl 和 CaCl2，如果將其直接排放，不僅會造成環(huán)境的污染，而且還浪費資源。 但是 ， 直 接 利 用 原 鹽 或 粗 鹽 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 操 作 是 不 行 的 ， 必 須 對 其 進(jìn) 行 凈 化 處 理 ， 使 其 達(dá) 到 工 業(yè) 用 鹽的 標(biāo) 準(zhǔn) 。為了滿足大多數(shù)化工企業(yè)的需求，將純堿副產(chǎn)物氯化鈉進(jìn)行進(jìn)一步的提純，使其的純度達(dá)到工業(yè)用鹽的要求或者是純度更高的食品用鹽是解決問題的有效方法。 意義經(jīng)處理合格后的純堿副產(chǎn)物氯化鈉可以提高其市場的競爭力，從而解決了純堿行業(yè)蒸氨廢液處理的瓶頸問題，使純堿行業(yè)得到快速的發(fā)展。該方法的特點是工藝簡單、技術(shù)成熟、設(shè)備投資省、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 （1）石灰碳酸銨法石灰碳酸銨法除鎂和除鈣是分兩步進(jìn)行的，第一步加石灰乳除鎂，其化學(xué)反應(yīng)方程式為： ?? ??2222 )()(CaOHMgCag一般溶液的 PH 控制在 10~11，若需加速沉淀出 時,也可適當(dāng)加入絮凝劑。但是，該法所得到的產(chǎn)品很穩(wěn)定，且雜質(zhì)除得相對比較徹底，能夠滿足很多企業(yè)的用鹽要求，具有很強的市場競爭力。固體混合物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系。而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達(dá)到提純目的。如需脫色，帶溶液稍冷后，加入活性炭（用量為固體15%） ，煮沸510min（切不可在沸騰的溶液中加入活性炭，那樣會有暴沸的危險） 。而干燥的方法很多，可以根據(jù)重結(jié)晶所用的溶劑及晶體的性質(zhì)來選擇，常用的方法有以下幾種：空氣晾干、烘箱烘干、用濾紙吸干、置于干燥器中干燥等。重結(jié)晶法用于純堿副產(chǎn)物氯化鈉的提純，是將純堿副產(chǎn)物氯化鈉在沸騰的條件下配制成過飽和溶液，然后將過飽和溶液進(jìn)行熱過濾，所得到的濾液在近沸的條件蒸發(fā)，等到有部分晶體析出后，將其置于低溫的條件下冷卻結(jié)晶，最后將其抽濾，所得到的晶體在一定溫度下烘干即可。2022 年世界原鹽產(chǎn)量為 億噸，統(tǒng)計預(yù)測顯示，世界原鹽的總產(chǎn)銷量在今后的五、六年內(nèi)將以每年 2~%的幅度遞增，2022 年將達(dá)到 ~ 億噸。表 13 是 2022 年國內(nèi)鹽消費的分配情況。而氨堿法制純堿是我國目前純堿生產(chǎn)的主要方法，但是該方法最大的缺點是廢液量特別大，每生產(chǎn) 1 噸純堿就會有大約 10m3 的廢液產(chǎn)生，且原鹽利用率低，不到 30%，所以在廢液中含有大量的氯化鈉 [3]。萊陽市雙雙化工有限公司 1+n HCl1+1HCl 的配制：量取 100ml 濃鹽酸和 100ml 去離子水，倒入 500ml 燒杯中，搖勻，轉(zhuǎn)移至試劑瓶中，備用。 (Mg—EDTA)溶液用電子天平準(zhǔn)確稱取 ，置于 500ml 的燒杯中，轉(zhuǎn)移至 1000ml 的容量瓶中，搖勻，加入去離子水，繼續(xù)搖勻，稀釋至刻度，備用。 氫氧化鈣溶液 用電子天平準(zhǔn)確稱取 氧化鈣粉末，置于 100ml 的燒杯中，小心的加入去離子水使其完全反應(yīng)，靜置冷卻至室溫后，轉(zhuǎn)移至 250ml 的容量瓶中，搖勻，加入去離子水，繼續(xù)搖勻，稀釋至刻度，備用。EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定：用移液管移取 25ml 標(biāo)準(zhǔn)氧化鋅溶液，置于 100ml 錐形瓶中，加入 5ml 緩沖溶液、加入約10mg（綠豆大?。┿t黑 T 指示劑，搖勻后，用 EDTA 溶液滴定至由酒紅色變至純藍(lán)色，即為終點，共做三組平行試驗。 硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定：用移液管移取 25ml 的氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于 250ml 的錐形瓶中，加入 5 滴鉻酸鉀指示劑，搖勻，然后用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至呈現(xiàn)穩(wěn)定的淡桔紅色懸濁液，即為終點，共做三組平行實驗，且同時做空白試驗校正，記錄硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，計算出硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液對氯離子的滴定度 。水分含量的計算公式為： (21)%1021???WG）水 分 （式中：G 1──干燥前樣品加稱量瓶質(zhì)量， g； G2──干燥后樣品加稱量瓶質(zhì)量，g； W ──稱取樣品質(zhì)量，g。 水不溶物含量的計算公式為： (22)%102???WG）水 不 溶 物 （ 式中：G 1──玻璃坩堝加水不溶物質(zhì)量， g； G2──玻璃坩堝質(zhì)量， g； W──稱取樣品質(zhì)量，g。 鎂離子含量的計算公式為：化工學(xué)院化學(xué)工程系 3 (24)%10%2/12????WTVMgEDA）（）鎂 離 子 （式中：V 1──滴定鈣離子 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，ml； V2──滴定鈣、鎂離子 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液總用量，ml ；──EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液對鎂離子的滴定度，g/ml ；?/MgEDTA W──所取樣品質(zhì)量，g。硫酸根離子含量的滴定：用移液管移取 25ml 的樣品溶液，置于 250ml 的容量瓶，加入 1mol/L鹽酸 2 滴、加入 10ml 氯化鋇溶液、攪拌片刻后，靜置 5min、加入 10ml 的 Mg—EDTA 溶液、加入15ml 無水乙醇、加入 5ml 的緩沖溶液、加入約 10mg（綠豆大?。┿t黑 T 指示劑，搖勻后，用EDTA 溶液滴定至由酒紅色變至純藍(lán)色，即為終點，記錄 EDTA 的用量，共做組三組平行試驗 [10]、[12]。用移液管移取 25ml 已經(jīng)稀釋的樣品溶液，置于 100ml 的錐形瓶中，加入 5 滴鉻酸鉀指示劑，搖勻后，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至呈現(xiàn)穩(wěn)定的淡桔紅色懸濁液，即為終點，共做三組平行實驗，且同時做空白試驗校正，記錄硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量 [11]。如果紅色退去，說明樣品中含有碳酸根離子；如果紅色沒有退去，說明樣品中沒有碳酸根離子。?23C 化學(xué)沉淀法提純純堿副產(chǎn)物氯化鈉的研究 化學(xué)沉淀法的實驗原理通過分析可知，對所需提純的氯化鈉樣品，只需除去其中的水分、水不溶物和可溶性鈣鎂鹽，提高樣品中氯化鈉的百分之含量，使其達(dá)到工業(yè)用鹽的要求即可。同時取 5 個 100ml 的錐形瓶，標(biāo)號為 A、B 、 C、D、E，用移液管分別移取按氫氧化鈣與鎂離子反應(yīng)的比例為 、 的氫氧化鈣沉淀劑置于其中；再用移液管分別移取按碳酸鈉與鈣離子反應(yīng)的比例為 的碳酸鈉沉淀劑加入到 A、B、C、D、E 五個錐形瓶中。取出冷卻至室溫后常壓過濾至另外標(biāo)號為 a、 b、c、d、e 的 5 個 250ml 的錐形瓶中，然后再向濾液中加入 10ml 1mol/L 的鹽酸，中和過量的氫氧根離子和碳酸根離子。同時取 5 個 100ml 的錐形瓶，標(biāo)號為 A、B 、 C、D、E，用移液管分別移取按氫氧化鈣與鎂離子反應(yīng)的比例為 的氫氧化鈣沉淀劑加入其中；再用移液管分別移取按碳酸鈉與鈣離子反應(yīng)的比例為 、 的碳酸鈉沉淀劑加入到 A、B、C、D、E 五個錐形瓶中。取出冷卻至室溫后常壓過濾至另外標(biāo)號為 a、 b、c、d、e 的 5 個 250ml 的錐形瓶中，然后再向濾液中加入 10ml 1mol/L 的鹽酸，中和過量的氫氧根離子和碳酸根離子。同時取 5 個 100ml 的錐形瓶，標(biāo)號為A、B 、 C、D、 E，用移液管分別移取按氫氧化鈣與鎂離子反應(yīng)的比例為 的氫氧化鈣沉淀劑置于其中；再用移液管分別移取按碳酸鈉與鈣離子反應(yīng)的比例為 的碳酸鈉沉淀劑加入到A、B 、 C、D、 E 五個錐形瓶中。取出冷卻至室溫后常壓過濾至另外標(biāo)號為 a、b、c、d、e 的 5 個 250ml 的錐形瓶中，然后再向濾液中加入 10ml 1mol/L 的鹽酸，中和過量的氫氧根離子和碳酸根離子。同時取 5 個 100ml 的錐形瓶，標(biāo)號為 A、B 、 C、D、E，用移液管分別移取按氫氧化鈣與鎂離子反應(yīng)的比例為 的氫氧化鈣沉淀劑置于其中；再用移液管分別移取按碳酸鈉與鈣離子反應(yīng)的比例為 的碳酸鈉沉淀劑加入到 A、B、C、D、E 五個錐形瓶中。取出冷卻至室溫后常壓過濾至另外標(biāo)號為 a、b、c、d、e 的 5 個250ml 的錐形瓶中，然后再向濾液中加入 10ml 1mol/L 的鹽酸，中和過量的氫氧根離子和碳酸根離子。同時取 5 個 100ml 的錐形瓶，標(biāo)號為 A、B 、 C、D、E，用移液管分別移取按氫氧化鈣與鎂離子反應(yīng)的比例為 的氫氧化鈣沉淀劑置于其中；再用移液管分別移取按碳酸鈉與鈣離子反應(yīng)的比例為 的碳酸鈉沉淀劑加入到 A、B、C、D、E 五個錐形瓶中。取出冷卻至室溫后常壓過濾至另外標(biāo)號為 a、b、c、d、e的 5 個 250ml 的錐形瓶中，然后再向濾液中加入 10ml 1mol/L 的鹽酸，中和過量的氫氧根離子和碳酸根離子。參考單因素實驗的結(jié)果，選擇影響顯著的 3 個因素進(jìn)行正交實驗，在影響因素變化范圍內(nèi)，每個因素均取 3 水平，選用正交表 L9，需作 9 次實驗。用電子天平準(zhǔn)確稱取一定量的氯化鈉樣品，加入去離子水使其完全溶解，然后在最佳工藝組合的條件下，除去各種雜質(zhì)，然后蒸干。一般是溫度升高，溶解度增大。待冷卻后進(jìn)行抽濾，用無水乙醇洗滌晶體 2~3 次，將晶體置于 80℃的電烘箱中干燥 1h。待冷卻后進(jìn)行抽濾，用無水乙醇洗滌晶體 2~3 次，將晶體置于 80℃的電烘箱中干燥 1h。待冷卻后進(jìn)行抽濾，用無水乙醇洗滌晶體 2~3 次，將晶體置于 80℃的電烘箱中干燥 1h。待冷卻后進(jìn)行抽濾，用無水乙醇洗滌晶體 2~3 次，將晶體置于 80℃的電烘箱中干燥 1h。參考單因素實驗的結(jié)果，選擇影響顯著的 2 個因素進(jìn)行正交實驗，在影響因素變化范圍內(nèi)，每個因素均取 3 水平，進(jìn)行二因素三水平的正交試驗，選用正交表 L9 即可滿足實驗要求，需作 9 次實驗。用電子天化工學(xué)院化學(xué)工程系 11平準(zhǔn)確稱取一定量的氯化鈉樣品，加入去離子水使其完全溶解，然后在最佳工藝組合的條件下，進(jìn)行重結(jié)晶，然后將晶體烘干。查閱資料 [17]可知，對于精致工業(yè)鹽而言，本實驗所用樣品的硫酸根離子和碳酸根離子的純度已經(jīng)達(dá)到工業(yè)用鹽優(yōu)級純的要求，不需要對其再進(jìn)行提純處理。隨著氫氧化鈣沉淀劑用量的增加，鈣離子的殘余含量逐漸降低，最后趨于平緩；鎂離子的殘余含量也逐漸降低，最后趨