Вопрос 68. Химический способ производства каустической соды.

В промышленности, начиная с XIX в., нашли применение известковый и ферритный способы получения каустической соды.

Известковый способ начали применять в России с 1864 г. По этому способу едкий натр получается при взаимодействии 18-20%-ного раствора кальцинированной соды Na₂CO₃ с негашеной известью СаО, которая превращается в водном растворе в гидроокись кальция Са(ОН)₂.

Образование едкого натра протекает по реакции

и называется каустификацией.

Процесс каустификации протекает при перемешивании и температуре около 100°С. Степень каустификации или превращения кальцинированной соды в каустическую достигает 90%.

Образовавшийся карбонат кальция осаждается и отделяется от раствора едкого натра. Концентрация едкого натра в растворе 90-135 г/л. Его упаривают до концентрации NaOH, соответствующёй требованиям ГОСТ на жидкую каустическую соду (42-43%). Непрореагировавшая кальцинированная сода при выпарке выпадает в осадок и выводится для повторного использования.

Углекислый кальций, полученный при каустификации, является отбросом производства.

Ферритный способ впервые начали применять в России в 90-х годах прошлого столетия.

Исходное сырье — сухая кальцинированная сода смешивается с измельченной окисью железа Fe₂О₃. Содержание кальцинированной соды в смеси около 25% и влажность смеси 12-15%. Смесь прокаливают при температуре 1000°С в горизонтальных вращающихся печах, обогреваемых мазутом. При этом образуются твердые частицы феррита натрия Na₂O× Fe₂О₃

Степень каустификации достигает 87-90%, содержание Na₂O в феррите в пересчёте NaOH 20-23%, содержание соды, не вступившей в реакцию, не более 3%.

Действуя на феррит горячей водой, его разлагают с образованием едкого натра и окиси железа

Окись железа отделяют от раствора и возвращают в процесс получения феррита.

Полученный при разложении (выщелачивании) феррита раствор едкого натра содержит 360-380 г/л NaOH и поступает на упаривание для получения товарной жидкой или плавленой каустической соды. Стоимость каустика, полученного этим способом, высока. В настоящее время он практически полностью утратил свое значение и применяется в очень небольшом масштабе.

Известковый способ применяется шире, однако и он постепенно заменяется более экономичным электрохимическим.

Вытеснению химических способов производства каустика способствует также резкий рост потребления хлора и хлоропродуктов во всем мире.

Одновременно с хлором электрохимическим способом получают каустическую соду и поэтому нет необходимости производить ее химическими способами.