本发明属于化学工艺领域，具体涉及一种大颗粒碳酸氢钠的制备方法，尤其涉及一种硫酸钠与碳酸铵反应制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法。
背景技术：
1、碳酸氢钠是重要化学品，也是制备纯碱的中间体。碳酸氢钠一般由氯化钠经索尔维法或联合制碱法制得，而原料氯化钠大多为海水晾晒并精制或经盐井获得。随着工业生产对纯碱需求量的大幅增长，氯化钠原料呈紧张态势。同时，由于氨碱法副产大量无用的固体氯化钙，国家已经就氨碱法的生产规模作出了限制，60万吨/年以下的生产装置将不再审批。联碱法由于副产物是氯化铵，其中含氯元素，在农业化肥中的使用受到了一定的限制，联碱法技术的发展也会收到氯化铵市场的影响。我国硫酸钠产生量大，据统计，我国每年副产硫酸钠达到1000万吨以上，而且很多是副产的硫酸钠，但硫酸钠销量不足50％。大量硫酸钠过剩，并在堆场堆存，环境风险及资源浪费严重。如能以硫酸钠代替氯化钠为原料制备碳酸氢钠与硫酸铵，经济效益及环境效益极为显著。
2、硫酸钠制备纯碱的方法最早为路布兰法，该法是用硫酸钠、煤粉、石灰石为原料经高温熔融反应生成碳酸钠，将熔融物冷却、粉碎、浸出，然后将浸出液浓缩、通入二氧化碳碳化，再经沉淀除杂质、浓缩、分离、烘干制得纯碱。该方法反应复杂、操作温度高，产品纯度低、收率低，以及三废污染严重，现已被淘汰。
3、我国对硫酸钠制备碳酸氢钠的研究也较多，如cn101544385a中公开了一种以硫酸钠
4、为原料辅以有机胺制备碳酸钠联产硫酸钙的方法，该方法能够实现钠的转化率达到90％以
5、上；但是有机胺沸点高，粘度大，蒸发回收能耗高；碳酸氢钠和硫酸钙中有机胺的夹带多，回收困难，损失多，生产成本也会比较高。cn102198953a公开了以三聚氰铵含氨、co2尾气与硫酸钠溶液反应生成碳酸钠和硫酸铵的方法，cn109437248a公开了一种以芒硝和碳酸氢铵为原料联合生产纯碱和硫酸铵的方法，cn114436297a公开了一种芒硝制纯碱的方法，在制备过程中，以氨气作为盐析剂，降低了硫酸钠溶解度，从而打破硫酸钠与硫酸铵的沉淀平衡，促进硫酸钠沉淀的生成，防止产生硫酸铵钠复盐结晶，提高了硫酸钠的单程回收率，避免了硫酸钠和硫酸铵复盐难以分离的问题。为了提高碳酸氢钠以及硫酸铵的回收率，一些公开专利分别采用加入添加剂的方式，如cn111039305a公开了一种硫酸钠短流程制备碳酸氢钠与硫酸铵的方法，通过向碳酸氢钠反应母液加入磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、硝酸铵、硝酸钠、甲酸铵或甲酸钠之类促进剂，促进剂的存在抑制了复盐和混盐的产生。cn116199244a公开了硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的方法，在复分解反应中添加磷酸氢二铵、甲酸钠，能够将碳酸氢钠的结晶区扩大，增加碳酸氢钠的析出率，使得钠的回收效率在90％以上。 cn 111039304 a公开了一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，采用铵源包括磷酸氢二铵、甲酸铵或硝酸铵作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，铵源在系统中循环利用。首先使硫酸钠与铵源反应，经蒸发结晶制备得到高品位的硫酸铵，母液经冷却结晶后与碳酸氢铵(或二氧化碳+氨气)反应制备碳酸氢钠。以此方法制备的硫酸铵纯度满足gb535-1995的要求，碳酸氢钠纯度≥90％，硫酸钠的利用率＞85％。
6、上述采用硫酸钠制备碳酸氢钠、再通过碳酸氢钠煅烧得到纯碱的专利中，所得到的纯碱密度比较小，大多小于600kg/m3；颗粒粒度也比较小，大多小于150微米，属于轻质纯碱范畴。而颗粒大、密度高的重质纯碱（密度1000-1200kg/m3、粒度大于150微米），在包装、储存、运输方面都比轻质纯碱经济些，在玻璃、冶金及颜料等行业中有广泛应用。所以，重质纯碱每吨要高于轻质纯碱。因此，以硫酸钠为原料生产纯碱的工艺中，如果能得到大颗粒的重质纯碱，经济效益要比轻质纯碱效益好。而要得到大颗粒的纯碱，首先要在硫酸钠和碳酸氢铵的复分解反应中得到大颗粒的碳酸氢钠。
7、而在现有的以硫酸钠为原料生产碳酸氢钠的工艺中，通过工艺手段调节碳酸氢钠颗粒大小，特别是生产大颗粒的碳酸氢钠文献的报导比较少，尚有不足之处，有待进一步提高。
技术实现思路
1、本发明目的在于，克服现有技术存在的缺陷，提供一种以硫酸钠和碳酸氢铵（或者氨气、co2、水）为原料，生产大颗粒碳酸氢钠（粒径≥180μm的颗粒占60%以上）的生产技术。
2、实现本发明目的的技术方案：
3、发明者认为，硫酸钠与碳酸氢铵反应，或者把co2通入硫酸钠的氨水饱和溶液中生成碳酸氢钠和硫酸铵是一个复分解反应结晶过程，反应方程式如下：
4、
5、或者，
6、
7、由于硫酸钠与碳酸氢铵在反应过程中，反应速度快，溶液过饱和度大，碳酸氢钠成核的速度快，产生的晶核会来不及增长变大，导致积累很多的晶核，最后容易得到较小颗粒。根据结晶溶解度曲线，可以划分为三个区域-不稳区、稳定区和介稳区。要获得较大粒度晶体，应使结晶过程控制在介稳区进行，避免过量晶核的形成，饱和度不宜过大。当然，影响盐类结晶粒度的影响因素较多，与晶体的成核速率、成长速率以及晶体在结晶器内的停留时间关系密切。微量的有机添加剂在无机盐饱和溶液中具有降低表面张力和增大溶液表面活性的作用，使溶液的结晶速率发生变化，从而可以控制晶体的粒度。添加剂的存在可以减慢碳酸氢钠晶核的形成速率，可以增大碳酸氢钠结晶过程的界面能，从而抑制自发成核过程的发生，促进碳酸氢钠晶体的生长，改善碳酸氢钠晶体的粒度。
8、本发明所说的一种硫酸钠与碳酸氢铵制备大颗粒碳酸氢钠的方法，其包括如下步骤：
9、（1）在硫酸钠和碳酸氢铵的混合溶液中加入一种或多种的添加剂；
10、（2）将步骤（1）中得到的溶液在30~50℃下反应0.5~2h；
11、（3）将步骤（2）中反应得到的碳酸氢钠晶体进行液固分离；
12、（4）将步骤（3）分离得到的晶体用软化水进行淋洗；
13、（5）将步骤（4）中得到的晶体进行干燥；
14、（6）将步骤（3）分离晶体后含有添加剂的母液回收硫酸铵后返回到步骤（1）中，继续添加硫酸钠和碳酸氢铵反应。
15、所说的添加剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素，聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚季胺盐、聚乙二醇。
16、所说的添加剂为2mg/l~150mg/l。
17、所说的碳酸氢钠晶体在真空或常压下干燥。
18、所说的干燥温度为50~110℃。
19、采用上述技术方案碳酸氢钠纯度可达98.5%以上，粒径≥180μm的颗粒占60%以上。
1.一种硫酸钠与碳酸氢铵制备大颗粒碳酸氢钠的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的添加剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素，聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚季胺盐、聚乙二醇。
3.如权利要求1、2所述的方法，其特征在于，其中所说的添加剂为2mg/l~150mg/l。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的碳酸氢钠晶体在真空或常压下干燥。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所说的干燥温度为50~110℃。