Les méthodes de production de la soude (carbonate de sodium) ont leurs propres avantages et inconvénients, et le "meilleur" procédé dépend des conditions des ressources, des exigences environnementales, du contrôle des coûts et des installations industrielles de soutien.
Procédé ammoniac-soude (procédé Solvay)
Caractéristiques
Avantages :
processus mature, matières premières bon marché (sel, calcaire), adapté à la production à grande échelle.
des lacunes :
Faible taux d'utilisation des matières premières (seul le chlorure de sodium 75% a été utilisé) ;
Génère de grandes quantités de résidus de chlorure de calcium et d'eaux usées, ce qui entraîne une pollution de l'environnement ;
L'ammoniac doit être recyclé et consomme beaucoup d'énergie.
Diagramme du processus de production
Scénarios applicables
Les zones riches en ressources (par exemple, à proximité des mines de sel et de calcaire) ;
Les zones industrielles traditionnelles qui sont sensibles à l'investissement initial mais dont les exigences en matière de protection de l'environnement sont faibles.
Méthode de production conjointe d'alcali (méthode de production d'alcali de Hou)
Caractéristiques
avantage :
Taux élevé d'utilisation des matières premières (l'utilisation du chlorure de sodium dépasse 96%) ;
Pas de résidus (le sous-produit, le chlorure d'ammonium, peut être utilisé comme engrais) ;
Cycle intégré des ressources (synergie avec les usines d'ammoniac synthétique, permettant la réutilisation du CO₂ et du NH₃).
des lacunes :
Opération complexe nécessitant un contrôle précis de la température, de la concentration et d'autres paramètres ;
Dépend de l'infrastructure de l'usine d'ammoniac synthétique.
Diagramme du processus de production
Scénarios applicables
Les régions où se trouve la chaîne industrielle de l'ammoniac synthétique (telles que la Chine et l'Inde) ;
Un parc chimique moderne qui met l'accent sur la protection de l'environnement et le recyclage des ressources.
Méthode de traitement du minerai d'alcali naturel
Caractéristiques
avantage :
Processus simple avec une faible consommation d'énergie et une pollution minimale ;
Exploitation directe rentable (comme dans le bassin de la rivière Verte aux États-Unis).
des lacunes :
Limites géographiques :
La disponibilité de minerais alcalins naturels est limitée à des régions géologiques spécifiques, ce qui limite l'adoption généralisée de cette méthode.
Variabilité de la qualité :
Les fluctuations de la qualité du minerai alcalin naturel peuvent avoir un impact sur la pureté du produit final de carbonate de soude.
Diagramme du processus de production
Scénarios applicables
Les régions disposant d'abondantes réserves naturelles de cétones (telles que les États-Unis, la Turquie, la Mongolie intérieure, la Chine) ;
Les entreprises de production écologique qui cherchent à réduire les coûts et les émissions de carbone.
Des suggestions complètes de comparaison et de sélection
| Dimension de l'évaluation | Méthode ammoniaque-alcali | Méthode Hou | Méthode de l'alcali naturel |
| Taux d'utilisation des matières premières | Faible (~75%) | Élevé (>96%) | Extrêmement élevé (traitement direct) |
| l'environnement | Médiocre (grande quantité de résidus) | Mieux (recyclage des ressources) | Meilleur (avec une pollution minimale) |
| coût | Centre | Moyen (nécessite l'utilisation d'ammoniaque synthétique) | Le plus bas |
| difficulté technique | Faible | Haut | Faible |
| Dépendance géographique | Faible (matériaux facilement disponibles)） | Milieu (nécessite une usine d'ammoniac synthétique) ） | Extrêmement élevé (nécessite un minerai alcalin) |
Conclusion
La protection de l'environnement et l'utilisation efficace des ressources sont privilégiées :
Choisissez la méthode de production d'alcali de Hou (adaptée aux régions où se trouve l'industrie de l'ammoniac synthétique) ou le traitement des minéraux alcalins naturels (dans les régions où se trouvent des gisements de minéraux).
Priorité au coût et à l'échelle :
Lorsque le minerai d'alcali naturel est abondant, il convient d'opter pour la méthode de l'alcali naturel, sinon il faut choisir la méthode de l'alcali ammoniacal (faible coût à court terme, mais le coût environnemental est supporté).
Tendances industrielles modernes :
La méthode des cétones naturelles est dominante (90% de la soude aux États-Unis provient de cette méthode) ;
La combinaison de la méthode Hou + la méthode de l'alcali naturel (l'orientation future de la circulation des ressources et de la production à faible émission de carbone).
Exemples de scénarios d'application
Mongolie intérieure, Chine :
Le minerai de cétone naturelle est riche et la méthode de traitement de la cétone naturelle est privilégiée.
Inde/Asie du Sud-Est :
L'industrie de l'ammoniac synthétique est développée et adaptée à la promotion de la méthode de production d'alcali de Hou.
Zones industrielles européennes traditionnelles :
abandonner progressivement la méthode de l'alcali ammoniacal et passer à l'alcali naturel importé ou à des procédés communs améliorés.
Résumer
La méthode de production optimale doit être déterminée par une évaluation complète de la dotation en ressources, des réglementations environnementales et de l'infrastructure de la chaîne industrielle :
Régions de minerais alcalins naturels :
Optez pour la méthode de l'alcali naturel pour sa rentabilité et son respect de l'environnement.
Zones dépourvues de ressources naturelles mais dotées d'une chaîne industrielle équilibrée :
Choisir la méthode Hou pour atteindre un équilibre entre l'efficacité et la protection de l'environnement.
Transition à court terme ou zones à ressources limitées :
La méthode ammoniac - soude peut être conservée, mais des mesures renforcées de contrôle de la pollution sont indispensables.