勒布朗制碱法

勒布朗制碱法是整个 19 世纪用于制造苏打灰（碳酸钠）的早期工业过程。 它包括两个阶段：从氯化钠制备硫酸钠，然后将硫酸钠与煤和碳酸钙反应制备碳酸钠。 索尔维工艺开发后，该工艺逐渐过时。

在xxx步中，氯化钠在曼海姆法中用硫酸处理。 该反应产生硫酸钠（称为盐饼）和氯化氢：

2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

这种化学反应是在 1772 年由瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒 (Carl Wilhelm Scheele) 发现的。 Leblanc 的贡献是第二步，其中盐饼和碎石灰石（碳酸钙）的混合物通过用煤加热来还原。 这种转换需要两个部分。 首先是碳热反应，其中碳源煤将硫酸盐还原为硫化物：

Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2

第二阶段是生成碳酸钠和硫化钙的反应。 这种混合物称为黑灰。

Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

用水从黑灰中提取纯碱。 蒸发该提取物产生固体碳酸钠。 这个提取过程称为浸出。

氯化钠最初与浓硫酸混合，然后将混合物暴露在低温下。 在引入气体吸收塔之前，氯化氢气体冒出并排放到大气中。 这一直持续到剩下的只是一个融合的质量。 该物质仍然含有足够的氯化物来污染该过程的后期阶段。 然后将物质直接暴露在火焰中，几乎所有剩余的氯化物都蒸发掉了。

下一步使用的煤必须含氮量低，以避免形成氰化物。 石灰石或白垩形式的碳酸钙应含有低氧化镁和二氧化硅。 装料的重量比为盐饼、碳酸钙、碳分别为2:2:1。 它在约 1000 °C 的反射炉中燃烧。 有时反射炉旋转，因此被称为左轮手枪。

烧制的黑灰产物必须立即浸出，以防止硫化物氧化回硫酸盐。 在浸出过程中，黑灰完全被水覆盖，再次防止氧化。 为了优化可溶性物质的浸出，浸出在级联阶段进行。 即在经过前道工序的黑灰上使用纯水。 该阶段的液体用于浸出黑灰的早期阶段，等等。

通过向其中吹入二氧化碳来处理最终的液体。 这会沉淀溶解的钙和其他杂质。 它还使硫化物挥发，硫化物以 H2S 气体的形式带走。 随后可以通过添加氢氧化锌沉淀任何残留的硫化物。 液体与沉淀物分离，并利用反射炉的废热蒸发。 然后将所得灰分重新溶解到热水中的浓溶液中。 分离不能溶解的固体。 然后将溶液冷却以重结晶几乎纯的十水碳酸钠。