一、基礎(chǔ)知識(shí)
純堿，學(xué)名碳酸鈉，俗名蘇打、石堿、堿灰、堿粉、洗滌堿，化學(xué)式Na?CO?，屬于鹽類，純堿外觀為白色粉末和細(xì)粒結(jié)晶、味澀。其水溶液水解呈堿性，有一定的腐蝕性。能與酸進(jìn)行中和反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽，并放出二氧化碳，純堿吸濕性極強(qiáng)，在潮濕的空氣里極易潮解，慢慢吸收二氧化碳和水，部分變?yōu)樘妓釟溻c，所以包裝要嚴(yán)實(shí)，負(fù)責(zé)會(huì)吸潮結(jié)塊
二、分類
1、按照用途分類：工業(yè)級(jí)純堿和食品級(jí)純堿，
2、根據(jù)堆積密度的不同，工業(yè)級(jí)純堿又分為輕質(zhì)純堿和重質(zhì)純堿。
3、根據(jù)硫化物含量的不同，分為普通堿、低鹽堿。
在《工業(yè)碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)/GB－210.1－2004》中，普通堿、低鹽堿（以干基的NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）/%分別小于等于0.70和0.30。
4、生產(chǎn)工藝：氨堿，聯(lián)堿，天然堿
三、產(chǎn)品包裝
1、輕質(zhì)純堿一般是25kg、 40kg、 50kg（聯(lián)堿法中文包裝，屬于特例，同樣的輕質(zhì)純堿，氨堿法通常40kg，聯(lián)堿法通常50kg）750kg（也算噸包），重質(zhì)純堿一般是25kg 50kg或噸包
2、包裝一般是內(nèi)塑外編，海化老廠是雙層包裝。新廠是單層包裝（因?yàn)樾聫S是全自動(dòng)化機(jī)械操作，機(jī)械無(wú)法完成套袋工作），海天純堿是單層包裝
輕質(zhì)純堿(kg/袋) |
重質(zhì)純堿(kg/袋) |
備注 |
25 |
25 |
采用覆膜編織袋，內(nèi)包裝選用塑料薄膜材料，外包裝選用塑料編織袋 |
40/50 |
50 |
750/1000 |
1000 |
散裝 |
散裝 |
四、產(chǎn)品的裝箱量
輕堿：不打托盤(pán)，小柜21噸/525bags,40kg;420bags,50kg；1000kg噸袋裝箱，小柜裝20噸，750kg噸袋裝15噸/小柜
打托盤(pán)18噸（40kg或者25kg均為18噸）出口很少打托，小包純堿最多裝箱量確認(rèn)了（氨堿法的純堿，25kg最多能裝21.5噸，40kg最多裝21.52噸）氨堿法輕質(zhì)純堿1個(gè)火車車皮裝60-65噸
重堿：不打托盤(pán)，小柜25噸/500bags，50kg（內(nèi)銷的話，海化50kg裝26噸1000kg裝28噸：連云港堿廠50kg裝29噸，小柜裝25噸）1000kg噸袋裝箱，小柜裝25噸，打托盤(pán)22噸。出口很少打托
罐裝車能裝輕質(zhì)純堿70/立方米。1立方米裝0.6噸，整罐裝40噸左右，不能確保裝罐數(shù)量
五、產(chǎn)品的用途及說(shuō)明
碳酸鈉是重要的化工原料之一，廣泛用于輕工日化、建材、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、冶金、紡織、石油、國(guó)防、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在工業(yè)用堿中，主要是輕工、建材、化學(xué)工業(yè)，約占2/3.其次是冶金、紡織、石油、國(guó)防等其他工業(yè)
1玻璃工業(yè)是純堿的大消費(fèi)部門(mén)，每噸玻璃消耗純堿0.2t。
主要用于浮法玻璃，顯像管玻殼，光學(xué)玻璃等。純堿在玻璃配合料中提供Na離子，作為澄清劑消除玻璃液中的氣泡，而且在窯爐中受熱分解釋放出CO2氣體對(duì)玻璃容體起到攪拌作用！
2也可用于化工冶金等其他部門(mén)
工業(yè)碳酸鈉在遇高溫時(shí)會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生氣體，可對(duì)金屬液進(jìn)行攪拌，配合冶金氧化鈣使用殼有效去硫。使用重質(zhì)純堿科技減少堿塵飛揚(yáng)、減低原料消耗，改善勞動(dòng)條件，還可提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減輕堿粉對(duì)耐火材料的侵蝕作用，延長(zhǎng)窯爐的使用壽命
3作緩沖劑、中和劑、面團(tuán)改良劑，可用于糕點(diǎn)和面食制品，按生產(chǎn)需要適量使用
在發(fā)面過(guò)程中會(huì)有微生物形成酸，面團(tuán)發(fā)起后會(huì)變酸，必須加堿中和才能做出美味的面食
4作為洗滌劑用于羊毛漂洗，浴鹽和醫(yī)藥用，鞣革中的堿劑。
純堿溶液因?yàn)樗獾脑驎r(shí)期溶液呈堿性，堿溶液能與油污發(fā)生皂化反應(yīng)，生成能溶于水的高級(jí)脂肪酸鈉
5鉆井用純堿
純堿可使新漿的濾失量下降，粘度，切力增大，但過(guò)量的純堿會(huì)使黏土顆粒發(fā)生凝結(jié)，使鉆井液性能受到損害，期合適加量需要通過(guò)造漿實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。此外。鉆水泥塞或者鉆井液受到鈣侵時(shí)，加入適量純堿使Ca2+ 沉淀為CaCO?從而也可使鉆井液性能變好
6彩電專用試劑（現(xiàn)在用的少）
7無(wú)水碳酸鈉用于電學(xué)以及電化學(xué)除油，化學(xué)鍍銅、鋁的侵蝕，氯及合金的電解拋光、鋁的化學(xué)氧化、磷化后的封閉，工序間的防銹，電解褪除鉻鍍層和褪除鉻的氧化膜等，亦用于預(yù)鍍銅、鍍剛、鍍鋼鐵合金電解液中
8印染工業(yè)用作軟水劑
9制革工業(yè)用于原料皮的脫脂，中和鉻鞣革和提高鉻鞣液的堿度。
10輕質(zhì)純堿可以作為橡膠的填充劑使用
11水處理，用石灰純堿法軟化水質(zhì)，石灰一般用于除去水中的碳酸鹽硬度，純堿用于除去非碳酸鹽硬度
12采用實(shí)用純堿生產(chǎn)羥甲基纖維素
13副產(chǎn)純堿用于生產(chǎn)硅酸鈉
硅酸鈉幽冥泡花堿，石油硅石（石英砂）、純堿、（或土堿）在融化窯爐中共熔
14水泥砂漿加入純堿主要作用是旱強(qiáng)，還有是為了激發(fā)混合材料礦渣，不可多放。不然會(huì)造成砂漿后期強(qiáng)度偏低！
15純堿用于生產(chǎn)氟化鈉晶體
純堿生產(chǎn)氟化鈉的工藝具有原料易得，工藝流程短，投資少，不產(chǎn)生三廢，對(duì)設(shè)備的腐蝕性小的優(yōu)點(diǎn)。
16補(bǔ)充食用堿用途：1枧水（jian）水，也稱堿水，也稱食用枧水，是一種復(fù)配食品添加劑，是食品工藝中的材料，枧水是廣式糕點(diǎn) 傳統(tǒng)的輔料，在調(diào)制廣式月餅餅皮面團(tuán)時(shí)，常備加入該種物質(zhì)。2根據(jù)月餅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廣式月餅會(huì)使用到枧水，這是廣式月餅的特色制法3用碳酸鉀和碳酸鈉作為主要成分，再輔以碳酸鹽或者聚合磷酸鹽，配置而成的堿性化合物
17純堿用做造紙
在制漿的過(guò)程中起到一定左右，化學(xué)制漿過(guò)程中，需要使用純堿作為緩沖劑慢慢溶出木素，從而使纖維素分散成為制漿，造紙就是把木頭中的纖維素和木素分離，木素是苯基甲烷結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且穩(wěn)定，不易分解，在堿性條件下可以使木素成為亞甲基醌結(jié)構(gòu)，同時(shí)產(chǎn)生共軛的雙鍵，利于下一步脫出木素（使木素溶解）反應(yīng)。
18純堿用來(lái)制作燒料
燒料是指含有硅酸鹽的巖石粉末與純堿混合，加上顏料，加熱融化。冷卻后凝成的一種玻璃狀物體，跟玻璃相似但熔點(diǎn)較低，透明度較小（有的不透明）用來(lái)制造器皿或者手工藝品
六、執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
工業(yè)碳酸鈉執(zhí)行中華人民共和國(guó)頒發(fā)的《工業(yè)碳酸鈉國(guó)標(biāo)210.1-2004II類》標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
指標(biāo)項(xiàng)目 |
I類 |
II類 |
優(yōu)等品 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
總堿量（以干基的 Na?CO? 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≥ |
99. 4 |
99.2 |
98.8 |
98.0 |
總堿量（以 濕 基的 Na?CO? 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≥ |
98.1 |
97.9 |
97.5 |
96.7 |
氯化鈉（以干基的 NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≤ |
0.30 |
0.70 |
0.90 |
1.20 |
鐵（Fe）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以干基計(jì)）%≤ |
0.003 |
0.0035 |
0.006 |
0.10 |
硫酸鹽 （以干基的 SO4 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≤ |
0.03 |
0.03h |
|
|
水不溶物的 質(zhì)量分?jǐn)?shù) %≤ |
0.02 |
0.03 |
0.10 |
0.15 |
堆積密度(g/ml) ≥ |
0.85 |
0.90 |
0.90 |
0.90 |
食品級(jí)碳酸鈉執(zhí)行中華人民共和國(guó)頒發(fā)的《食品添加劑碳酸鈉GB1886.1-2015》標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
總堿量（以干基的 Na?CO? 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≥ |
99.2 |
氯化鈉（以干基的 NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≤ |
0.7 |
總堿量（以濕基的 Na?CO? 質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì) ）%≥ |
97.9 |
鐵（Fe）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以干基計(jì)）%≤ |
0.0035 |
重金屬（以pb計(jì)）含量%≤ |
0.001 |
砷（以As計(jì)）含量%≤ |
0.0002 |
水不溶物含量%≤ |
0.03 |
七、質(zhì)量保質(zhì)期
食品級(jí)純堿180天
輕質(zhì)純堿2年
補(bǔ)充：篩余物為測(cè)量顆粒的一個(gè)名詞如用200目的篩子，篩一粉末，篩子下面20%，篩子上面80%，那么我們就稱這80%的粉末為篩余物，說(shuō)白了就是篩子上面的東西
八、ph值
輕質(zhì)純堿11.6
重質(zhì)純堿12-14
九、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介
目前純堿工藝主要分為天然堿法和合成法，而合成法又分為氨堿法和聯(lián)堿法
我國(guó)純堿工藝成熟，是世界上為數(shù)不多的三種工藝都有的國(guó)家之一。除此之外，還有日本的新旭法，俄羅斯的霞石制堿法等。
1天然堿
目前全世界發(fā)現(xiàn)天然堿礦的只有美國(guó) 中國(guó) 土耳其 肯尼亞等少數(shù)國(guó)家，其中以美國(guó)的綠河天然堿礦最有名。綠河地區(qū)的天然堿礦床，有42個(gè)含倍半碳酸鈉的礦層，即使全世界所有堿廠全部停產(chǎn)，美國(guó)天然堿也可供世界1300年純堿用量。而位于河南省桐柏縣的天然堿礦，總儲(chǔ)量達(dá)1.5億噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量3-5億噸，占全國(guó)天然堿儲(chǔ)量的80%位居亞洲第一，世界第二位。內(nèi)蒙古伊化集團(tuán)在桐柏建立了以天然堿為主的化工園區(qū)，其優(yōu)質(zhì)的低鹽重質(zhì)純堿設(shè)計(jì)年產(chǎn)量達(dá)100萬(wàn)噸
天然堿工藝主要有三種
a倍半堿流程
礦石開(kāi)采-溶解-澄清除去雜質(zhì)-循環(huán)母液-三效真空結(jié)晶-240度煅燒
b鹵水碳化流程
天然鹵水-碳化塔碳化為重堿-干燥-煅燒為粗堿-用硝酸鈉在155度漂白-煅燒，煅燒用二氧化碳由自備電廠提供
c一水堿流程
礦石開(kāi)采-破碎到7厘米以下-200度停留30分鐘-粗堿-溶解、澄清-三效真空結(jié)晶-240度煅燒
2氨堿法生產(chǎn)工藝介紹：
氨堿法使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性，食鹽的利用率得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量純凈，因而產(chǎn)品被稱為純堿，它是以食鹽，石灰石（經(jīng)過(guò)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來(lái)制取純堿
先使氨氣通入飽和食鹽水中而成為氨鹽水，在通入二氧化碳，使其生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液。其化學(xué)反應(yīng)原理是
NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO?↓＋NH4CI
將經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌得到的NaHCO?微小晶體，在加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品。2 NaHCO?＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用。而含有氯化銨的濾液與石灰乳﹛Ca（OH）2﹜混合加熱，所放出的氨氣可回收循環(huán)使用
CaO＋H2O＝Ca（OH）2, 2NH4CI＋Ca（OH）2＝CaCI2＋2NH3↑＋2H2O
氨堿法生產(chǎn)工藝圖
建議員工看圖結(jié)合文字了解
3聯(lián)堿法生產(chǎn)工藝介紹
是將氨堿法和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來(lái)，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。他保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高的96%，原料是食鹽、氨和二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣。化學(xué)反應(yīng)原理是C＋H2O＝CO＋H2、
CO＋H2O＝CO2＋H2
聯(lián)堿法包括兩個(gè)過(guò)程
第一個(gè)過(guò)程與氨堿法相同，將氨氣通入飽和食鹽水，太通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉淀，經(jīng)過(guò)濾洗滌得到NaHCO?微小晶體，在煅燒制得純堿產(chǎn)品，其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液，第二個(gè)過(guò)程是從含有氯化銨和氯化鈉的溶液中結(jié)晶沉淀出氯化銨晶體，在低溫條件下，向?yàn)V液中加入細(xì)粉狀氯化鈉，并通入氨氣，可以使氯化銨單獨(dú)沉淀析出，經(jīng)過(guò)濾 洗滌 和干燥既得出氯化銨產(chǎn)品。此時(shí)濾出氯化銨沉淀后所得的溶，已經(jīng)基本上被氯化鈉飽和，可以循環(huán)使用
聯(lián)合制堿法與氨堿法相比較。其最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到96%以上，應(yīng)用同樣的食鹽比氨堿法產(chǎn)出更多的純堿，另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和堿廠的氯離子，同時(shí)，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)化成堿廠的主要原料來(lái)制取純堿，這樣就節(jié)省了堿廠里用來(lái)制取二氧化碳的石灰石的的用量，將堿廠的無(wú)用成分氯離子來(lái)代替價(jià)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(méi)有多達(dá)用處，有比較難處理的氯化鈣。減少了對(duì)環(huán)境的污染。并且降低了純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性
聯(lián)堿法生產(chǎn)工藝圖
兩種生產(chǎn)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
氨堿法制取純堿的優(yōu)點(diǎn)
1原料：使用氨堿法制取純堿，用的原料來(lái)源廣
2純度：使用氨堿法制取的純堿，產(chǎn)品純度高
3生產(chǎn)能力：：使用氨堿法制取的純堿，可以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)能力強(qiáng)大
缺點(diǎn)：NaCl利用率低
2需要豐富的原鹽 、石灰石、 煤炭、水等資源的供應(yīng)，且要排放大量的廢渣廢液
聯(lián)合制堿法的優(yōu)點(diǎn)
1利用率：原料的利用率高，既生產(chǎn)純堿又生產(chǎn)等量的氯化銨
2生產(chǎn)投入成本：生產(chǎn)過(guò)程不需要使用石灰石、焦炭，能夠有效降低生產(chǎn)成本的投入
3設(shè)備投入成本：純堿部分無(wú)需使用蒸氨塔化灰機(jī)等比較笨重的設(shè)備，既減少了流程步驟，又減少了設(shè)備投入成本
4環(huán)保：聯(lián)堿法基本上封閉循環(huán)，少量排廢液，不會(huì)有大量廢液廢渣排出，可以在內(nèi)地堿廠生產(chǎn)，更利于銷售
缺點(diǎn)
聯(lián)產(chǎn)氯化銨容易受農(nóng)業(yè)發(fā)展和復(fù)合肥行業(yè)的制約
十、純堿化驗(yàn)方法
1純堿廠一般用干基測(cè)算方法，但是很多企業(yè)用濕基測(cè)算方法，干基測(cè)算方法（氨堿法）純堿的含量能達(dá)到99.3-99.4濕基與干基的測(cè)算方法能相差好幾個(gè)百分點(diǎn)
2純堿一般分為優(yōu)等品和一等品。優(yōu)等品含量是99.2，一等品的含量是99.8
