[求助]硫酸钠和碳酸钠怎么分离

目前在项目上碰到，想把废碱炉焚烧的炉灰进行提纯分盐，但是硫酸钠和碳酸钠溶解度相似，感觉分离不出来，有没有大佬有这方面的经验，求助分享。

硫酸钠和碳酸钠的分离可以通过控制溶液的pH值来进行。碳酸钠在酸性环境下会分解为二氧化碳和水，而硫酸钠则不会发生此类反应。具体步骤如下：

1. 准备含有硫酸钠和碳酸钠的混合溶液。
2. 向溶液中缓慢添加稀盐酸，调整pH至酸性。
3. 碳酸钠会逐渐分解成二氧化碳（CO2）和水（H2O），释放的CO2气体可以从溶液中逸出。
4. 继续保持溶液的酸性，以确保所有碳酸钠都已分解完毕。
5. 之后对溶液进行过滤或沉淀，以去除未反应的硫酸钠和其他固体杂质。
6. 最后可以通过蒸发或结晶等方式从溶液中回收硫酸钠。

这个方法的关键是控制加酸过程，确保碳酸钠完全转化且避免影响硫酸钠的稳定性。建议在实际操作前先在小规模的试验中验证此方法的有效性和安全性。
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分离是可以的，需要转化一下

不知这两种物质的含量有多高，感觉可以通过冷冻结晶的方式分离。

可以采用膜分离，用纳滤膜分离碳酸钠和硫酸钠即可

看含量了
一种可能的方法，
溶解成碳酸钠或硫酸钠任一组分的饱和溶液，剩余的组分主要是另一组分，再加入石灰或硫酸的方式反应掉杂质
饱和溶液中通入二氧化碳碳化，碳酸钠转化为碳酸氢钠，大部分直接析出，碳酸氢钠的价值也较高
剩余溶液再冷冻结晶，析出的主要是硫酸钠，母液循环

erdan030110218 发表于 2025-1-8 13:11
硫酸钠和碳酸钠的分离可以通过控制溶液的pH值来进行。碳酸钠在酸性环境下会分解为二氧化碳和水，而硫酸钠则 ...

为什么要加入盐酸而不加硫酸呢？加入盐酸生成物是氯化钠，氯化钠也是杂质仍需分离，而加入硫酸生成物则是硫酸钠则无需分离。

一、基于溶解度的分步结晶优化 高温梯度结晶法 原理：利用两者在高温下溶解度差异扩大（如80℃时，Na₂CO₃溶解度45.5g/100g水，Na₂SO₄为42.7g/100g水），通过精确控温（±2℃）促使Na₂CO₃优先结晶，随后降温至20℃使Na₂SO₄析出。 案例：某化工厂通过三级梯度结晶（80℃→50℃→20℃），实现纯度95%的碳酸钠回收，硫酸钠纯度达92%。 局限：需高精度温控设备，能耗较高。 母液循环富集 将一次结晶后的母液浓缩后二次结晶，结合pH调节（如加微量H₂SO₄抑制CO₃²⁻溶解），可提升分离效率15%-20%。 二、化学转化分离法 酸化-气提法 向混合液中加入稀硫酸（控制pH<4），使CO₃²⁻转化为CO₂气体逸出，反应式： Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O Na  2   CO  3   +H  2   SO  4   →Na  2   SO  4   +CO  2   ↑+H  2   O 优势：直接获得硫酸钠溶液，纯度>98%，CO₂可回收用于碳捕集。 适用场景：适用于碳酸钠含量较低的体系（如炉灰中Na₂CO₃占比<30%）。 钙盐沉淀法 加入CaCl₂使SO₄²⁻生成CaSO₄沉淀，反应式： Na 2 SO 4 + CaCl 2 → CaSO 4 ↓ + 2 NaCl Na  2   SO  4   +CaCl  2   →CaSO  4   ↓+2NaCl 后续处理：过滤CaSO₄后，母液蒸发得NaCl与残余Na₂CO₃混合物，可通过离子膜电解进一步分离。 三、新型分离技术应用 离子交换-电渗析耦合工艺 使用磺酸型阳离子树脂选择性吸附Na⁺，配合电渗析膜分离SO₄²⁻与CO₃²⁻，实验室数据显示分离效率达85%-90%。 成本：设备投资约为传统法的2倍，但长期运行能耗降低30%。 溶剂萃取法 采用磷酸三丁酯（TBP）-煤油体系萃取硫酸钠，萃取率可达75%，反萃后得到高纯Na₂SO₄溶液。

依据相图分离进行，我们南风化工专业作硫酸钠，从矿中分离出碳酸钠；
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硫酸钠和碳酸钠怎么分离

硫酸钠（Na₂SO₄）和碳酸钠（Na₂CO₃）的分离可以通过以下方法实现，基于两者溶解度和化学性质的差异：

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方法1：利用溶解度的差异（冷却结晶法）

• 溶解：将混合物溶于热水（碳酸钠在高温下溶解度显著大于硫酸钠）。
• 趁热过滤：若有不溶性杂质，先热过滤除去。
• 冷却结晶：
  • 碳酸钠：冷却后优先析出十水合碳酸钠（Na₂CO₃·10H₂O），因其低温溶解度骤降。
  • 硫酸钠：硫酸钠在低温下溶解度变化较小，大部分留在母液中。
    
    
• 过滤分离：过滤得到碳酸钠晶体，母液中主要为硫酸钠。
• 蒸发母液：加热蒸发母液可获得硫酸钠固体。
  
  

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方法2：酸处理法（利用碳酸盐与酸反应）

• 加酸（如稀盐酸）：
  
  
  • 碳酸钠与盐酸反应生成CO₂气体：
    Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑
  • 硫酸钠不反应，无现象。
    
    
• 除尽CO₂：加热溶液驱赶残留的CO₂。
• 蒸发结晶：
  • 剩余溶液为NaCl和Na₂SO₄的混合物，需进一步通过溶解度差异分离（如控制温度结晶）。
  • 注意：此法会引入NaCl，需后续纯化。
    
    
  
  

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方法3：选择性沉淀法（如加入Ba²⁺盐）

• 加入BaCl₂或Ba(OH)₂溶液：
  
  
  • 硫酸钠与Ba²⁺生成BaSO₄沉淀：
    Na2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2NaClNa2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2NaCl
  • 碳酸钠与Ba²⁺生成BaCO₃沉淀：
    Na2CO3+BaCl2→BaCO3↓+2NaClNa2CO3+BaCl2→BaCO3↓+2NaCl
    
    
• 分步沉淀控制pH：
  • 在弱酸性条件下，BaSO₄沉淀完全，而BaCO₃可溶于酸（加酸后BaCO₃溶解，释放CO₂）。
    
    
• 过滤与转化：
  • 先过滤得BaSO₄沉淀（可转化为Na₂SO₄）。
  • 母液中通CO₂使Ba²⁺重新沉淀为BaCO₃，再转化为Na₂CO₃。
    
    
  
  

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注意事项

• 方法1最简便，适合实验室少量分离，无需引入其他试剂。
• 方法2会引入NaCl，适合对产物纯度要求不高的场景。
• 方法3较复杂，但可高效分离，需控制pH和试剂用量。
  
  

根据实际需求（如纯度、成本、设备条件）选择合适方法。

一价盐和二价盐，如氯化钠和硫酸钠可以实现分盐。硫酸钠和 碳酸钠难度估计有点大。

sfy111 发表于 2025-3-22 11:20
依据相图分离进行，我们南风化工专业作硫酸钠，从矿中分离出碳酸钠；
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这才量专业的硫酸钠和碳酸钠的分离方式，那些加酸的方法，不叫分离，因为碳酸钠已经与酸反应成其他钠盐了。
这一般是要根据硫酸钠和碳酸钠在体系中各自的浓度情况，制订出一个分级分离的方式，主要是依据十水碳酸钠和十水硫酸钠在一定温度下可以分步结晶出来的特点，对体系中的硫酸钠和碳酸钠分级分离
这其实是一个纯碱与芒硝的分离过程，以前的一些盐湖就是利用水合盐在一定温度下会有不同结晶特点，达到分离纯碱和芒硝的目的。

王根荣 发表于 2025-3-20 10:13
为什么要加入盐酸而不加硫酸呢？加入盐酸生成物是氯化钠，氯化钠也是杂质仍需分离，而加入硫酸生成物则是 ...

加入硫酸也不行呀，碳酸钠这分离不出来了。

这是硫酸盐-碳酸盐-氯化物卤水提纯碱和提芒硝的特例，利用二者的十水盐在不同温度下有不同的结晶析出的特性，根据二元组分的相图，很好分离的。加入其他酸，会造成碳酸盐的分解。