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Na2CO3，分子量为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。 碳酸钠易溶于水和，微溶于无水乙醇，35.4℃时溶解度最大，每100克水中可溶解49.7克碳酸钠。

　　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）。

　　碳酸钠可分别与酸、盐、碱发生化学反应：与酸可发生复分解反应，如遇足量盐酸时，生成氯化钠和碳酸，不稳定的碳酸立刻分解成二氧化碳和水，碳酸钠与其他种类的酸也能发生类似的反应；与盐可发生复分解反应，例如一些钙盐、钡盐可与碳酸钠生成沉淀和新的钠盐；与氢氧化钙、氢氧化钡等碱可发生复分解反应，生成沉淀和氢氧化钠，工业上会用这种反应制备烧碱（氢氧化钠），俗称苛化法。

　　根据密度的不同，纯碱主要分为轻质纯碱（简称轻碱）和重质纯碱（简称重碱），其化学成分都是碳酸钠，但物理形态不同：轻碱密度为500-600kg/m3，呈白色结晶粉末状；重碱密度为1000-1200kg/m3，呈白色细小颗粒状。与轻碱相比，重碱具有坚实、颗粒大、密度高、吸湿低、不易结块、不易飞扬、流动性好等特点。此外，也有超轻质纯碱和超重质纯碱，密度分别为370kg/m3左右和1550-2553kg/m3。

　　根据用途的不同，纯碱可分为工业纯碱和食用纯碱。工业纯碱执行GB/T 210-2004《工业碳酸钠及其试验方法》（以下简称国标）标准，食用纯碱执行GB 1886-1992《食品添加剂碳酸钠》标准，在达到工业纯碱的低盐碱标准基础上，增加了砷和重金属的含量限制。

　　根据氯化物含量的不同，纯碱可分为普通碱、低盐碱、超低盐碱、特殊低盐碱。普通碱氯化钠的质量分数≤1.20%；低盐碱氯化钠的质量分数≤0.90%；超低盐碱氯化钠的质量分数≤0.70%；特殊低盐碱氯化钠的质量分数≤0.30%。

　　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。

　　纯碱的生产工艺主要有联碱法、氨碱法、天然碱法和 ADC 发泡剂 联产法，2020 年四种生产工艺产能占比分别为 48.8%、45.2%、5.1% 和 0.9%，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。氨碱法主要优点是产品质量高、可以生产低盐碱、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。

　　我国纯碱工业始于 1917 年天津永利碱厂的创办，距今已经有百年历史。1924 年至 1949 年，我国纯碱年产量不足 10 万吨，1953 年开始实行“五年计划”之后，我国纯碱产能与产量持续发展，生产工艺从联碱为主，到联碱法、氨碱法、天然碱法并重。90 年代初，我国结束了长期依靠进口的局面，逐步成为纯碱净出口国。自 2003 年起，我国纯碱产能和产量位居世界第一，2020 年达到历史高点。截至2020 年，我国纯碱产能为 3317 万吨，产量为 2759.2 万吨。

　　国内纯碱企业的重质化率一般在40%- 60%，青海地区纯碱企业的重质化率可达到80%。在这一比率范围内，纯碱生产企业可以根据下游需求和轻重碱价格决定产出的轻重碱比例。在我国36家在产纯碱生产企业中，除重庆和友实业、应城新都、徐州丰成、苏尼特、云南大为、金富源碱业和桐柏海晶、福州耀隆8家企业仅生产轻碱外，其他所有纯碱企业不分生产工艺，均同时生产轻碱和重碱两种产品。

　　2020 年我国轻碱产量 1417 万吨，重碱产量 1342 万吨。2010-2020 年，重碱产量占比从 41.3% 增长至 48.7%，重碱的产量增速远远高于轻碱。

　　截至 2020 年，我国共有 41 家纯碱生产企业。其中采用联碱法生产的企业共有 25 家，大部分企业的产能在 60-120 万吨，主要分布在江苏、河南、湖北、四川和重庆。采用氨碱法生产的企业有 12 家，大部分企业的产能高于 100 万吨，主要分布在青海、江苏和山东。采用天然碱法生产的企业有 3 家，其中 2 家位于河南，1 家位于内蒙古。ADC 发泡剂联产法仅有宁夏日盛 1 家。

　　我国纯碱生产主要集中在华北、华中和华东地区。江苏、河南、青海、山东、河北是中国主要的纯碱生产省份。江苏省有 8 家纯碱生产厂，纯碱产能在 580 万吨，占中国纯碱总产能的 17.5%；河南省纯碱产能在 530 万吨，占中国纯碱总产能的 16%；青海省纯碱产能在500 万吨，占比在 15.1%。新疆、、贵州、海南、吉林、黑龙江没有纯碱厂分布。2020 年全国纯碱产能利用率为 83%，纯碱生产装置分布于全国 21 个省（市、自治区）。

　　我国纯碱企业中，除重庆和友、应城新都、徐州丰成、桐柏海晶、云南大为、金富源碱业、福州耀隆、苏尼特、湘潭碱业 9 家企业仅生产轻碱外，其他所有纯碱企业不分生产工艺，均同时生产轻碱和重碱两种产品。

　　纯碱生产属于放热反应，检修一般安排在夏季或是下游停工较多、需求不旺的春节期间。根据每次检修重点不同（例如更换设备或配件，管道或配套装置维修等），维修成本差异较大，金额从数万到上千万不等。

　　氨碱法生产设备属于整体一套设备，设备全停大修需要将整个循环设备进行停机维护保养，并针对各项问题调试修整，通常耗时 7-10天。通常每个氨碱企业会在 1-2 年进行一次这样大规模、有计划的停修。

　　联碱法生产设备属于两个循环系统设备，设备全停大修需要将两个循环系统设备进行停机维护保养，并针对各项问题进行调试修整，通常耗时 10-20 天。企业重新开机需要依次启动合成氨的第一个循环系统设备，和生产纯碱的第二个循环系统设备，所以相比氨碱法，联碱法检修耗时更长。通常每个联碱企业每年会进行一次大规模、有计划的停修。

　　截至 2020 年，我国共有 41 家纯碱生产企业。100 万吨以上（包含 100 万吨）生产厂家有 13 家，这 13 家厂家累计产能 2120 万吨，占比在 63.9%；产能在 60 万 -90 万吨之间的厂家有 12 家，累计产能790 万吨，占比在 23.8%；60 万吨以下产能生产厂家 16 家，累计产能 407 万吨，占比仅有 12.3%。我国纯碱行业现有的大型生产集团主要有唐山三友、中国盐业、金山化工和远兴能源四家，占全国总产能的比例分别为 10.3%、11.8%，9.9% 和 5.1%，合计超过 35%。

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