天然碱母液为Na_2CO_3-NaCl-Na_2SO_4-H_2O四元体系,为保证蒸发结晶过程的顺利进行,及提高产品质量,需要适时适量排放母液,才可使溶液固相点始终保持在Na_2CO_3·H_2O结晶区,这样就损失大量的有效成份Na_2CO_3。 电渗析是电驱动的建立在离子交换膜的选择性透过阴、阳离子的特性基础上的膜分离过程,适用于不同离子特性物质的分离。开展电渗析设备处理由强电解质和弱电解质组成的天然碱母液研究,将NaCl和Na_2SO_4强电解质从母液中取出的同时,保留Na_2CO_3等有效成份,能够减少天然碱母液的排放,将取得巨大的经济和社会效益。 试验对各离子组分初始浓度均为0.0625mol/L的溶液进行的试验显示,当膜对电压0.5V时, Cl~-与1/2总碱的选择透过比在1.6—2之间,SO_4~(2-)与1/2总碱的选择透过比在0.8—1.4之间。这说明用电渗析处理天然碱母液主要成分组成的溶液时,能够选择性的实现强电解质和弱电解质的分离。论文进一步对天然碱卤模拟溶液进行了电渗析设备运行试验,研究了不同膜对电压、浓室及淡室液体流量、浓室及淡室流体温度、淡室初始浓度、极水浓度及不同离子交换膜对电渗析处理天然碱卤离子迁移量、选择透过比及系统能量消耗的影响。发现各离子的迁移量随膜对电压的升高而增大,选择透过比随温度的升高而下降,淡水初始浓度对能耗、迁移量、选择透过比影响不大;增加极水浓度有利于去除碱卤母液的Cl~-和SO_4~(2-),并且能耗降低;使用含水率较低的膜,选择透过比有较大的提高,能耗也降低。在浓﹑淡水流量为60L/h时,膜对电压0.5V时,温度28℃,极水浓度0.05mol/L,Cl~-与1/2总碱的选择透过比在1.76—3.27之间,SO_4~(2-)与1/2总碱的选择透过比在1.3—1.7之间,可以实现Cl~-和SO_4~(2-)与母液中总碱组分的分离。