Сода кальцинированная марка Б сорт высший ГОСТ 5100-85 (карбонат натрия Na2CO3)
%d.%M.%y %h~:~%m
Источниками получения соды кальцинированной (карбоната натрия) с древних времен до начала XIX в. были содовые озера Египта и некоторых других стран, а также щелочесодержащие растения, произрастающие по берегам Средиземного моря и Атлантического океан. Однако к концу XVIII в. эти источники уже не могли удовлетворить потреность в соде кальцинированной. Возникло фабричное производство соды кальцинированной, которое может по праву считаться родоначальником современной химической промышленности, так как в нем было осуществлено в крупном масштабе получение синтетическим путем продукта, ранее добывающегося из естественных источников или из растений.
Проблема получения искусственной соды кальцинированной (карбоната натрия) впервые была решена французским фармацевтом Н. Лебланом, предложившим получать соду кальцинированную прокаливанием смеси сульфата натрия, измельченного мела или известняка и угля. Из полученного плава соду кальцинированную выщелачивали водой, раствор упаривали, выделяя карбонат натрия, в твердом виде. В шламе оставался сульфит кальция, являвшийся отходом производства, так называемый содовой остаток, который составляет до 1,5 т на каждую тонну соды кальцинированной. Отходом производства соды кальцинированной был также хлористый водород, получаемый в процессе разложения хлорида натрия серной кислотой.
Способ Леблана сыграл большую роль в развитии химической промышленности и разработке сырьевых баз. В то же время существенные недостатки этого способа, и в первую очередь обильные отходы, выявившиееся как только производство достигло значительных масштабов, привели к созданию более рациональных способов производства кальцинированной соды (карбоната натрия).
В 1838 г. англичане Гаррисон и Хемминг взяли патент на производство соды кальцинированной по аммиачному методу. Несмотря на кажущуюся в лабораторных условиях простоту этого метода, осуществление его в промышленном масштабе было сопряжено с огромными трудностями.
В 1861 г. к практическому осуществлению аммиачно-содового процесса приступил бельгийский инженер Э. Сольвье. К 1872 г. Ему удалось создать удачное аппаратурное оформление аммиачно-содового способа, что позволило обеспечить непрерывность производственного процесса. При этом в первой четверти XX столетия производство соды кальцинированной явилось центром, вокруг которого возникли, развивались и от которого отделялись другие химические производства минеральных продуктов.
В те же годы предпринимались многочисленные попытки повышения удельной производительности аппаратуры, разработанной Э. Сольве, модернизации технологии и сокращения отходов, однако до 70-х годов XX столетия эти попытки практически не делали положительных результатов. Традиционное аппаратурное оформление стало сдерживать развитие содовой промышленности, а все увеличивающиеся размеры "белых морей" (накопителей шлама-отходов) оказывали отрицательное влияние на развитие аммиачного способа производства соды кальцинированной (карбоната натрия).
В настоящее время в мире производство соды кальцинированной (карбонат натрия) базируется на четырех способах ее получения: аммиачный (из хлорида натрия), из природной соды, из нефелинов, карбонизацией гидрооксида натрия.
Аммиачный способ получения соды кальцинированной (карбонат натрия) продолжает оставаться основным, хотя его удельный вес, еще недавно составлявший 100%, снижается и по состоянию на 2001г. может быть оценен в 65-70%.
Этот способ обладает рядом крупных достоинств:
- недорогое и легко добываемое сырье
- не высокая температура (до 100 С) и атмосферное давление необходимое для производства
- хорошая изученность и устойчивость технологического процесса
- высокое качество получаемого продукта
- сравнительно низкая себестоимость кальцинированной соды
Однако у аммиачного способа производства соды кальцинированной есть существенные недостатки:
- низкая степень использования исходного сырья
- большие количества жидких и твердых отходов
- значительный расход энергетических ресурсов
Одновременно большое внимание было уделено созданию производства кальцинированной соды на базе комплексной переработки нефелинового сырья. Производство соды кальцинированной и поташа из нефелинов по сравнению с традиционным методом (из хлорида натрия) имеет следующие преимущества: комплексная переработка сырья, отсутствие отходов и экономичность процесса, получение наряду с содопродуктами глинозема и цемента.
В настоящее время в мире насчитывается более 75 содовых предприятий, расположенны 34 странах. Мировое производство кальцинированной соды в 2003г. можно оценить в 38,5 -39,0 млн. т при имеющихся мощьностях в 45 млн. т.
Распределение поизводства соды по континентам весьма неравномерное: в Европе вырабатывается примерно 55% производимой соды кальцинированной, в Северной Америке - 29%, в Азии -13%, в Африке, Австралии, Южной Америке - примерно по 1%, причем существующие в Западной Европе мощности полностью обеспечивают потребности региона.
Ведующими содопроизводящими фирмами мира являются: "Сольвей" (Бельгия), "Ай-Си-Ай" (Англия), ФМК и "Эллайд" (США). Отечественные производители ОАО СОДА г. Стерлитамак, Республика Башкортостан, ОАО "Березниковский содовый завод" г. Березники, Пермский край.
Различные названия соды кальцинированной
Сода кальцинированная — общее название технических натриевых солей угольной кислоты.
- Na2CO3 (карбонат натрия) — кальцинированная сода, бельевая сода
- Na2CO3·10H2O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5 % кристаллизационной воды) — стиральная сода; иногда выпускается в виде Na2CO3·H2O или Na2CO3·7H2O
- NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) — пищевая сода, натрий двууглекислый (устар.), бикарбонат натрия
Название «сода» происходит от растения солянка содоносная (лат. Salsola soda), из золы которого её добывали. Кальцинированной соду называли потому, что для получения её из кристаллогидрата приходилось его кальцинировать (то есть нагревать до высокой температуры).
Кальцинированная сода - традиционный продукт, имеющий многолетнюю история производства и использования. Трудно назвать какую-либо отрасль современной промышленности, где не применялся этот продукт. Важнейшие области применения кальцинированной соды представлены на рис. 1. Крупнейшими потребителями соды кальцинированной являются химическая, металлургическая, и другие отрасли промышленности.
В химической промышленности сода кальцинированная применяется для получения каустической соды химическими методами, гидрокарбоната натрия, моющих средств (мыло хозяйственное, мыло туалетное) соединений хрома, сульфитов и фторидов, фосфатов, нитрита натрия, натриевой селитры, для очистки рассола и др., а также расходуется для производства листовых, прокатных, светотехнических стекол, силикатной глыбы, бутылок, хрусталя, сортовой посуды и др. В состав всех этих продуктов и изделий сода кальцинированная входит в виде Na2O. В стекольной промышленности кальцинированная сода является основным компонентом шихты для варки стекла.
РИС. 1. Схема применения кальцинированной соды в промышленности
Большое количество соды кальцинированной (карбоната натрия) используется в цветной металлургии в основном при производстве глинозема из бокситов методом спекания криолита, при переработке свинцово-цинковых, ккобальт-никелевых, а также вольфрамомолибденовых руд. При получении алюминия, никеля, вольфрама и других цветных металлов сода кальцинированная (карбонат натрия) применяется не только в металлургическом процессе, но и при флотации руд цветных металлов.
Значительное количество соды кальцинированной использует целлюлозно-бумажная промышленность (при проклейке бумаги, картона, в производстве пергамента, дрожжей, дубителей и главным образом при сульфитной варке. целлюлозы).
Большое применение соды кальцинированной находит также в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при производстве синтетических жирных кислот, синтетических моющих средств, а также при переработке нефти и в других процессах. Применение кальцинированной соды наряду с другими компонентами при проходке нефтяных скважин позволяет укрепить их стенки и предотвратить обвалы скважин и тем самым избежать потерь бурового инструмента, а также повысить скорость бурения.
В черной металлургии сода кальцинированная (карбонат натрия) используется для удаления серы и фосфора из чугуна и извлечения ряда химических продуктов из смол, образующихся в коксохимическом производстве. Обессеривание чугуна позволяет интесифицировать доменный процесс путем сокращения расхода сырого известняка и введения плавки чугуна на кислых шлаках. Последнее способствует повышению производительности доменных печей на 2%-3%, улучшения качества и снижению себестоимости чугуна.
В машиностроении сода кальцинированная необходима для пасивирования и обезвреживания деталей машин и инструмента. Большое значение имеет использование кальцинированной соды для совершенствования технологии литейного производства в машиностроении.
В медецинской промышленности сода кальцинированная применяется в производстве медикаментов. В электронной промышленности кальцинированная сода используется для изготовления электровакумного стекла.
В легкой промышленности кальцинированная сода используется для мытья, беления и крашения ткани, мерсеризации хлопка, получения искусственного шелка, нитроцелюлозы и пр. В кожевенной и обувной промышленности, при выработке мехов сода кальцинированная применяется для щелочной обработки материалов.
Применение карбоната натрия (соды кальцинированной) для отчистки воды, питающей паровые котлы, способствуют удлинению срока службы котлов и значительной экономии топлива.
Одним из источников экономии пищевых жирова, расходуемых в производстве мыла хозяйственного, мыла туалетного и мыла жидкого является выпуск стиральных порошков и синтетических моющих средств. Известно, что на изготовление 1т мыла расходуется от 400 до 700 кг. жирных кислот, в то время как на 1тн. стиральных порошков расход жирных кислот не превышает 100-250кг, а для изготовления синтетических моющих средств пищевые жиры совершенно не требуются.