إن طرق إنتاج رماد الصودا (كربونات الصوديوم) لها مزاياها وعيوبها، وتعتمد العملية "الأفضل" على ظروف الموارد والمتطلبات البيئية والتحكم في التكلفة والمرافق الصناعية الداعمة.

عملية الأمونيا والصودا (عملية سولفاي)

الميزات

المزايا: 

عملية ناضجة، مواد خام رخيصة (ملح، حجر جيري)، مناسبة للإنتاج على نطاق واسع.

قصور:

معدل استخدام منخفض للمواد الخام (تم استخدام كلوريد الصوديوم 75% فقط);

يولد كميات كبيرة من مخلفات نفايات كلوريد الكالسيوم ومياه الصرف الصحي، مما يتسبب في تلوث البيئة;

تحتاج الأمونيا إلى إعادة تدويرها وتستهلك الكثير من الطاقة.

مخطط عملية الإنتاج

سيناريوهات قابلة للتطبيق

المناطق الغنية بالموارد (مثل المناطق القريبة من مناجم الملح والحجر الجيري);

مناطق صناعية تقليدية حساسة للاستثمار الأولي ولكنها ذات متطلبات حماية بيئية منخفضة.

طريقة إنتاج القلويات المشتركة (طريقة إنتاج قلويات هو)

الميزات

الميزة:

ارتفاع معدل استخدام المواد الخام (يتجاوز معدل استخدام كلوريد الصوديوم 96%);

لا توجد مخلفات نفايات (يمكن استخدام كلوريد الأمونيوم المنتج الثانوي كسماد);

التدوير المتكامل للموارد (التآزر مع مصانع الأمونيا الاصطناعية، مما يتيح إعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون₂ و NH₃).

قصور:

عملية معقدة تتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة، والتركيز، ومعايير أخرى;

تعتمد على البنية التحتية لمصنع الأمونيا الاصطناعية.

مخطط عملية الإنتاج

سيناريوهات قابلة للتطبيق

المناطق ذات سلسلة صناعة الأمونيا الاصطناعية (مثل الصين والهند);

حديقة كيميائية حديثة تركز على حماية البيئة وإعادة تدوير الموارد.

طريقة معالجة الخام القلوي الطبيعي

الميزات

الميزة:

عملية بسيطة مع انخفاض استهلاك الطاقة والحد الأدنى من التلوث;

التعدين المباشر الفعال من حيث التكلفة (مثل حوض النهر الأخضر في الولايات المتحدة).

قصور:

القيود الجغرافية:

ويقتصر توافر الخام القلوي الطبيعي على مناطق جيولوجية محددة، مما يحد من اعتماد هذه الطريقة على نطاق واسع.

تباين الجودة:

يمكن أن تؤثر التقلبات في جودة خام القلويات الطبيعية على نقاء منتج رماد الصودا النهائي.

مخطط عملية الإنتاج

سيناريوهات قابلة للتطبيق

المناطق التي تحتوي على احتياطيات وفيرة من الكيتونات الطبيعية (مثل الولايات المتحدة وتوركيه ومنغوليا الداخلية والصين);

شركات الإنتاج الأخضر التي تسعى إلى تحقيق تكلفة منخفضة وانبعاثات كربونية منخفضة.

مقارنة شاملة واقتراحات اختيار شاملة

الختام

يفضل حماية البيئة وكفاءة استخدام الموارد:

اختر طريقة إنتاج قلويات هو (مناسبة للمناطق ذات صناعة الأمونيا الاصطناعية) أو المعالجة المعدنية القلوية الطبيعية (في المناطق ذات الرواسب المعدنية).

الأولوية على التكلفة والحجم:

عندما يكون الخام القلوي الطبيعي متوفرًا بكثرة، اختر الطريقة القلوية الطبيعية، وإلا فاختر طريقة الأمونيا القلوية (تكلفة منخفضة على المدى القصير، ولكن التكلفة البيئية تتحملها).

الاتجاهات الصناعية الحديثة:

تهيمن طريقة الكيتون الطبيعي (مثل 90% من رماد الصودا في الولايات المتحدة يأتي من هذه الطريقة);

الجمع بين طريقة هو + طريقة القلويات الطبيعية (الاتجاه المستقبلي لتداول الموارد والإنتاج منخفض الكربون).

نماذج لسيناريوهات التطبيق

منغوليا الداخلية، الصين: 

خام الكيتون الطبيعي غني، ويفضل طريقة معالجة الكيتون الطبيعي.

الهند/جنوب شرق آسيا: 

تم تطوير صناعة الأمونيا الاصطناعية ومناسبة لتعزيز طريقة إنتاج القلويات في هو.

المناطق الصناعية الأوروبية التقليدية: 

التخلص التدريجي من طريقة الأمونيا القلوية تدريجيًا والتحول إلى العمليات القلوية الطبيعية المستوردة أو العمليات المشتركة المطورة.

تلخيص

لا توجد طريقة "أفضل" على الإطلاق، حيث يجب تحديد طريقة الإنتاج المثلى من خلال تقييم شامل للموارد المتاحة، واللوائح البيئية، والبنية التحتية للسلسلة الصناعية:

مناطق الخامات القلوية الطبيعية:

اختر الطريقة القلوية الطبيعية لفعاليتها من حيث التكلفة وملاءمتها للبيئة.

مناطق بلا موارد طبيعية ولكن ذات سلسلة صناعية متوازنة:

اختر طريقة هو لتحقيق التوازن بين الكفاءة وحماية البيئة.

المناطق الانتقالية قصيرة الأجل أو المناطق ذات الموارد المحدودة:

يمكن الإبقاء على طريقة الأمونيا - الصودا، ولكن من الضروري تعزيز تدابير مكافحة التلوث.