碳酸钠和硫酸钠混合废盐冷冻分质结晶的试验研究

作者：位红卫; 殷俊; 廖本仁

来源：上海染料, 2023, 51(04): 1-6.

• 废盐
• 冷冻结晶
• 分离
• 模拟

针对以碳酸钠和硫酸钠为主的混合无机盐粉末及其分离要求，采用冷冻分质结晶法，实现不同组分的高效分离。在测试该混盐组分分布和相应溶液的冷冻温度曲线基础上，使用Visual MINTEQ和OLI Systems化学平衡软件进行模拟计算，分析冷冻结晶分离和纯化碳酸钠的可行性。结果表明，该废盐中碳酸钠质量分数95.51%，主要杂质为硫酸钠(SO42–质量分数1.23%)。溶解后制得高盐溶液的冰点为–10.04℃，平衡温度为–8.54℃，存在过冷现象。采用OLI Systems软件对碳酸钠和硫酸钠低温条件下的溶解度进行模拟，将–5℃作为溶解度差异结晶实验设定的目标温度，可得纯净的碳酸钠粉末。采用Visual MINTEQ软件探究p H对剩余溶液中各离子形态浓度的影响，发现在碱性条件下，存在更多的目标产物的离子形式(NaCO3–、CO32–)，而SO42–和HSO4–离子都对pH条件的变化不敏感。对于该工业废盐，通过溶解度差异结晶和冷冻结晶，碳酸钠的回收率达到97.49%。