硫酸钠 - 正文

　　Na2SO4 俗称元明粉、无水芒硝,是无机盐工业大宗产品之一。水合物有十水盐(Na2SO4·10H2O)和介稳态七水盐(Na2SO4·7H2O)。硫酸钠通常为白色固体结晶或粉末,加热时易发生一系列晶型变化,在湿空气中会吸潮逐渐变成含水盐。硫酸钠易溶于水,溶液呈中性,有苦咸味，溶解度随温度不同变化很大，常压下0℃溶解度为 4.76，40℃为48.8，100℃为42.7。十水硫酸钠俗称芒硝,中医学上又称其粗品为朴硝，药用精制十水硫酸钠又称格劳贝尔盐，为无色透明单斜晶系棱状结晶，在大气中易风化，加热至100℃以上失去全部结晶水,高于32.384℃会溶解于自身的结晶水中。

　　1978年世界硫酸钠产量约4.1Mt(不包括中国),主要生产国有美国、苏联、加拿大、日本和中国。

　　生产 　生产硫酸钠的原料有两类：①天然资源，主要有海水型咸水(包括盐水和卤水)、硫酸盐-碳酸盐型咸水，以及含有芒硝(见彩图)、无水芒硝、钙芒硝 (CaSO4·Na2SO4)、白钠镁矾(Na2SO4·MgSO4·4H2O) 和各种水合硫酸盐的矿床。苏联、美国、加拿大、中国、印度等国资源丰富。②从含硫及硫酸盐的废气、液、渣中回收副产。

　　工业上生产硫酸钠一般分两步进行，首先加工成芒硝，再经脱水制得硫酸钠。

　　天然资源加工 　可采用滩田法、机械冷冻法、盐湖综合法。滩田法和机械冷冻法适于加工以Na+、Mg2+、Cl-、SO娸为主要成分的海水型盐水及其他各种芒硝矿。因低温下硫酸钠的溶解度急剧变小，根据水盐体系相平衡关系可以从卤水中分离出粗芒硝(见复分解)。①滩田法：利用自然界不同季节温度变化使原料液中的水分蒸发，将粗芒硝结晶出来。夏季将含有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、氯化镁等成分的咸水灌入滩田，经日晒蒸发，冬季析出粗芒硝。此法是从天然资源中提出芒硝的主要方法，工艺简单，能耗低，但作业条件差，产品中易混入泥砂等杂质。②机械冷冻法：利用机械设备将原料液加热蒸发后冷冻至-5～-10℃时析出芒硝。与滩田法比较,此法不受季节和自然条件的影响。产品质量好，但能耗高。③盐湖综合利用法:主要用于含有多种组分的硫酸盐-碳酸盐型咸水。在提取各种有用组分的同时，将粗芒硝分离出来。例如加工含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硼化物及钾、溴、锂的盐湖水，可先碳化盐湖卤水，使碳酸钠转化成碳酸氢钠结晶出来;冷却母液至5～15℃,使硼砂结晶出来;分离硼砂后的二次母液冷冻至0～5℃,析出芒硝。

　　废副产回收 　加工方法视原料组成而定。粘胶丝生产过程中的废液经冷却、分离得芒硝;亚硫酸钠纸浆废液用空气氧化、冷却析出芒硝;合成脂肪酸废液用碱中和、蒸发、冷却得芒硝;含二氧化硫废气经碱液吸收、空气氧化、冷却析出芒硝;在重铬酸钠生产过程中，将重铬酸钠与硫酸钠混合液蒸发、冷却使芒硝结晶出来。其中以从粘胶丝生产过程中的废液中回收的硫酸钠质量最好，产量居首位。

　　芒硝加工 　根据芒硝质量，主要采用溶解蒸发或熔融蒸发法。质量较差的用溶解蒸发法，将粗芒硝加水加热溶解，制成饱和溶液，澄清除泥砂，加碳酸钠和氢氧化钠除钙、镁，然后经蒸发、结晶、分离、干燥得产品。质量较纯的用熔融蒸发法，将芒硝用蒸汽熔融，使成为部分无水盐和其饱和溶液，再经蒸发、分离、干燥、即产品。

　　用途 　硫酸钠是重要的造纸用化学品之一，用于制作硫酸盐纸浆，尤其是高强度牛皮纸的纸浆蒸煮剂;在合成纤维工业中用来调配聚乙烯醇纤维纺丝凝固浴;此外，还是合成洗涤剂的主要组分和生产硫化钠的原料。在染料、印染、玻璃、制革、有色冶金等方面也有应用。