Fabricarea Hidroxidului de Sodiu

Dezvoltarea producţiei de hidroxid de sodiu a fost strâns legată de producţia de sodă calcinată.

Până la 1900 hidroxidul de sodiu s-a fabricat numai prin caustificarea soluţiilor de carbonat de sodiu.

După 1900 au apărut primele instalaţii mari pentru fabricarea hidroxid de sodiu pe cale electrolitică.

Până în 1950 ponderea a revenit procedeului chimic datorită preţului scăzut şi datorită cererilor mai mici de clor. Creşterea producţiei organice de sinteză a dus la creşterea cererii de clor şi pornedrea procedeului electrochimic a crescut şi ea.

1950 50% din producţia mondială de NaOH se realiza prin procedeul chimic;

1960 30% din producţia mondială de NaOH se realiza prin procedeul chimic;

1970 15% din producţia mondială de NaOH se realiza prin procedeul chimic.

Producţia mondială anuală de NaOH a avut un ritm de dezvoltare foarte dinamic:

1920 1.0 milioane tone;

1950 5.5 milioane tone;

1960 10.9 milioane tone;

1970 24.9 milioane tone;

1980 42.0 milioane tone.

După 1960 extinderea capacităţilor de producţie s-a făcut numai prin metoda electrochimică.

In România, prima instalaţie de fabricare a hidroxidului de sodiu prin procedeul caustificării a fost pusă în funcţiune la Ocna Mureş în 1908.

Prima instalaţie de fabricare a hidroxidului de sodiu prin procedeul electrolitic a fost pusă în funcţiune la Turda în 1913.

Producţia de NaOH s-a situat în anul 1981 la nivelul de 885 000 t din care 235 000 t prin procedeul caustificării.

Domeniile de utilizare ale hidroxidului de sodiu sunt:

industria chimica 50%;

industria celulozei şi hârtiei 20%;

industria textilă 5%:

industria petrochimică 5%;

industria detergenţilor 5%;

altele 10%.

După 1990 ponderea produselor pe bază de clor este în declin. Datorită scăderii consumului de clor, în momentul de faţă tinde să se dezvolte producţia de NaOH pe baza procedeului chimic dar pentru aceasta este necesară punerea la punct a unor procedee de purificare avansată a produsului.

In momentul actual se aplică 2 procedee chimice:

procedeul caustificării;

procedeul feritic – acest procedeu se aplică doar la scară redusă şi nu se prevede în momentul actual nici un fel de dezvoltare sau modernizare a acestei tehnologii.

Procedeul chimic de fabricare a hidroxidului de sodiu are la bază reacţia de caustificare:

Na2CO3 + Ca(OH)2  2NaOH + CaCO3

Soluţia “normală” de Na2CO3 (10 – 12%) este caustificată direct cu CaO, nehidratat, în două trepte.

CaCO3 precipitat se separă prin decantare şi apoi se spală cu condens alcalin pentru îndepărtarea NaOH şi conversia totală a CaO.

Apele de spălare se amestecă cu solţia decantată de NaOH.

Randamentul reacţiei este de cca. 85% şi deci în soluţie mai există Na2CO3 nereacţionat.

Solubilitatea Na2CO3 şi a altor impurităţi în soluţia concentrată de NaOH este foarte mică. şi, de aceea, la o anumită concentraţie, ele vor cristaliza.

Practic, în soluţia concentrată de NaOH, Na2SO4 cristalizează sub formă de microcristale aglomerate care nu pot fi separate din soluţie. Menţinerea unui raport molar Na2SO4 / Na2CO3 > 0.5 conduce la cristalizarea burkeitului (2Na2SO4∙Na2CO3).

Burkeitul formează centre de cristalizare pe care se cristalizează tot excesul de Na2SO4 şi impurităţile de NaCl din materia primă.

Deoarece amestecul critalizat conţine Na2CO3 (materie primă) şi Na2SO4 (aditiv indispensabil), acesta va fi recirculat la prepararea soluţiei “normale” de Na2CO3.

După epurarea sărurilor soluţia de NaOH se concentrează (97 –98%) iar topitura obţinută se granulează şi se ambalează.