
【機】 trona process
【化】 natrum; natural soda; nether; nitrum; trona
flow; technological process
【化】 flow path
【經】 flow
天然堿流程(Natural Soda Process)是礦物加工領域對天然碳酸鈉(Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O)提取與提純的标準化工業程式,其核心步驟包含以下三部分:
采礦與預處理
天然堿礦通常通過地下爆破或溶液開采法獲取。美國地質調查局(USGS)報告指出,懷俄明州綠河盆地采用定向鑽孔技術将熱水注入礦層,溶解後的富堿鹵水通過真空泵提取。原料經破碎篩分後,碳酸鈉含量提升至85%-95%。
化學轉化工序
煅燒階段通過高溫(150-200℃)分解碳酸氫鈉:
$$2text{NaHCO}_3 rightarrow text{Na}_2text{CO}_3 + text{CO}_2↑ + text{H}_2text{O}↑$$
國際純化學與應用化學聯合會(IUPAC)确認該反應為工業純堿制備的基準流程。溶解結晶環節采用多效蒸發器,通過控制溫度梯度實現碳酸鈉十水合物(Na₂CO₃·10H₂O)的梯度析出。
精制與應用
重結晶提純後的産品符合美國藥典(USP)标準,純度達99.6%以上。根據美國化學會(ACS)工業應用數據,全球60%的平闆玻璃制造依賴該工藝生産的輕質純堿。副産品氯化鈉經膜分離技術處理後,可用于融雪劑生産。
天然堿流程是指以天然堿礦物或鹵水為原料,通過物理和化學處理制取純堿(碳酸鈉)或燒堿(氫氧化鈉)的工藝過程。其核心在于利用天然資源,減少合成步驟,降低成本。根據原料成分及工藝差異,主要分為以下三種流程:
倍半堿流程
一水堿流程
注:具體流程選擇需根據礦石成分(如是否含氯化鈉/硫酸鈉雜質)及目标産品(純堿或燒堿)調整。
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