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一、纯碱产业概述
1.1 纯碱基本属性
纯碱（Soda Ash），又名苏打、碱灰、碱面或洗涤碱，成分为碳酸钠，分子式为
，分子量105.99.
碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒，有吸水性，露置在空气中逐渐吸收水分，会形成结块。碳酸钠属于钠盐，在水溶液中电离产生氢氧根离子，水溶液呈碱性（pH=11.6）。碳酸钠有一定的腐蚀性，稳定性较强，但高温下也可分解生成氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中会吸收水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠（小苏打）。
图1 轻碱 图2 重碱
1.2 纯碱的用途
纯碱是重要的基础化工原料和“三酸两碱”中的两碱之一，有“化工之母”的美誉，广泛地应用于建材、化工、冶金、、纺织、食品、国防、医药等国民经济诸多领域，在国民经济中占有十分重要的地位。
在建材领域，纯碱作为平板玻璃的主要原料之一，为反应提供钠离子，同时也是澄清剂的主要成分；
在化工领域，纯碱广泛用于制造硅酸钠（俗称泡花碱、水玻璃）、碳酸氢钠（俗称小苏打）、氟化钠、重铬酸盐等产品；在冶金领域，纯碱可作为冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂以及炼钢的脱硫剂等；
在纺织领域，纯碱可充当纺织物生产过程中的软水剂；
在食品加工领域，纯碱可作为面食添加剂起到中和剂、膨松剂、缓冲剂、面团改良剂作用，增加面食口感和柔韧度，也可作为辅助添加剂应用于味精、酱油的生产。
此外，纯碱也广泛应用于环保脱硫、医药制品、制革、造纸等，高端纯碱还可用于显像管玻壳和光学玻璃制造。
1.3 生产工艺与产业链
纯碱的生产工艺主要有天然碱法、氨碱法与联碱法，三种生产工艺在国内的产能占比分别为6%、45%和49%，其主要产成品是轻碱和重碱，轻碱通过水合法或挤压法得到重碱。制碱燃料主要是动力煤，个别企业也会用到天然气。
天然碱法的生产原料主要是天然碱矿，生产工艺简单，成本低。目前全世界发现天然碱矿的只有美国、中国、土耳其、墨西哥等少数国家，其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。我国天然碱法生产主要集中在河南和内蒙古。
氨碱法（索尔维制碱法）上游主要是原盐和石灰石，该方法通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠（小苏打），再将碳酸氢钠煅烧，得到轻碱，转化之后得到重碱。氨碱法主要优点是原料价廉易得、产品质量高、适合大规模连续生产、副产品氨循环利用，缺点主要是产品单一、原盐利用率低、废液废渣污染环境、厂址布局局限性较强。
联碱法是在氨碱法工艺基础上改进发展而来，由我国“现代化工先驱”侯德榜博士在1938年创立，其上游主要是原盐与合成氨。该方法通过与氨厂进行“一次加盐、两次吸氨、一次碳化”联合循环生产，利用氨厂NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品。联碱法克服了氨碱法的缺点，原盐利用率大幅提升，无需石灰石和焦炭（煤），节约了燃料、原料、能源和运输费用，同时避免了大量废渣和废液的排放，其副产品氯化铵还可用于氮素化学肥料、电池制造、电镀和印染等。
