硫酸鈉（Na2SO4）是硫酸根與鈉離子化和生成的鹽，溶于水且其水溶液呈中性。暴露于空氣容易吸水生成十水合硫酸鈉，在 241℃時(shí)硫酸鈉會(huì)轉(zhuǎn)變成六方型結(jié)晶。純度高且顆粒細(xì)的無(wú)水硫酸鈉稱為元明粉，十水合硫酸鈉俗稱芒硝。

在鹽化工、氯堿化工、煤化工、濕法冶煉、制藥等行業(yè)，經(jīng)常會(huì)遇到同時(shí)含有氯化鈉、硫酸鈉組分的混合溶液或廢水。針對(duì)不同工況，通常采取下列幾種處理工藝：

一、通過(guò)直接蒸發(fā)結(jié)晶得氯化鈉與硫酸鈉的混鹽。



二、冷凍脫硝得十水硫酸鈉，含有大量氯化鈉及少量氯化鈉的母液去電解生產(chǎn)燒堿，芒硝熔融后蒸發(fā)得到純度較高的無(wú)水硫酸鈉。



三、鹽硝聯(lián)產(chǎn)，高溫蒸發(fā)得硫酸鈉，母液低溫蒸發(fā)得氯化鈉，部分母液外排；或高溫得到氯化鈉，母液低溫蒸發(fā)得到無(wú)水硫酸鈉，部分母液外排。



四、鹽硝聯(lián)產(chǎn)，高溫蒸發(fā)得到無(wú)水硫酸鈉，冷凍結(jié)晶析出芒硝與二水氯化鈉的復(fù)鹽，復(fù)鹽熔融后返回原液池蒸發(fā)后重新得到無(wú)水硫酸鈉；純度較高的氯化鈉母液蒸發(fā)得到氯化鈉晶體，離心后的母液部分外排處理。



在工藝選擇上，******種工藝***簡(jiǎn)單，但僅得到混鹽，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。該工藝適合于除含氯化鈉及硫酸鈉外含含有大量其他影響氯化鈉與硫酸鈉產(chǎn)品純度的雜質(zhì)，難以進(jìn)行有效分離的工況，近些年化工廠的綜合含鹽廢水該工藝應(yīng)用廣泛。



******種工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，能得到較高純度的芒硝并分離純度較高的氯化鈉溶液，該工藝尤其適用于氯化鈉及硫酸鈉含量均較高的工況，在氯堿工業(yè)應(yīng)用***為廣泛，國(guó)內(nèi)浙江嘉化、泰山鹽化、魯西化工等眾多氯堿企業(yè)均采用該工藝。缺點(diǎn)是芒硝儲(chǔ)存與運(yùn)輸不方便，需要熱融后重新蒸發(fā)得到無(wú)水硫酸鈉，而芒硝的結(jié)晶熱與溶解熱都較大，需要消耗較多的冷量及蒸汽，能耗相對(duì)較高。



第三種兩段工藝均為蒸發(fā)過(guò)程，能耗較******種要高，但是能夠有效分離氯化鈉和硫酸鈉產(chǎn)品。同時(shí)要求其他雜質(zhì)含量較少，否則會(huì)偏離相圖區(qū)域影響***終氯化鈉與硫酸鈉的純度，增大母液的外排量。該工藝早期由瑞士蘇爾壽公發(fā)成功并在八十年代引進(jìn)國(guó)內(nèi)，在鹽湖化工領(lǐng)域得到了廣泛推廣，國(guó)內(nèi)山西南風(fēng)集團(tuán)等***早在國(guó)內(nèi)應(yīng)用，為成熟工藝。近年隨著MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)工藝的成熟，低運(yùn)行成本使得該工藝得到了更為廣泛的應(yīng)用。



第四種工藝為蒸發(fā)、冷凍、蒸發(fā)三段工藝，雖然總體能耗較第三種要高，但能得到純度更高的無(wú)水硫酸鈉和氯化鈉。其中無(wú)論高溫蒸發(fā)工段還是低溫蒸發(fā)工段均為非常成熟的工藝，而冷凍結(jié)晶在上述介紹的氯堿化工鹽水脫硝、鋰鹽脫硝及其他連續(xù)冷凍結(jié)晶領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，如四川天齊鋰業(yè)、山西棗莊中科化學(xué)等。



由上述分析可以看出，每種工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，也都是非常成熟的工藝。只是需要根據(jù)不同工況、要求進(jìn)行相應(yīng)***合理的的工藝選擇