專利名稱：用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣的治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別 涉及用硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法。
背景技術(shù)：
硫化堿(硫化鈉)的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有煤粉還原芒硝法、氣體還原法、硫酸鋇副 產(chǎn)硫化鈉法和硫化氫法。其中，硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法是用煤還原硫酸鋇制取硫化鋇，再加入 硫酸鈉溶液處理，生成硫化鈉和沉淀硫酸鋇，經(jīng)抽濾分離，蒸發(fā)濃縮而得。該方法排出大量 的硫化堿廢渣，其中大部分來自煤中所含的碳，以及未能分離的硫化鈉。經(jīng)檢測(cè)，碳酸鈉在 該硫化堿廢渣中的含量達(dá)12-15%，而硫化鈉為25-30%?？偹苤?，硫化鈉極易溶于水，水溶液呈強(qiáng)堿性，與皮膚和黏膜接觸時(shí)有極強(qiáng)的刺 激性和腐蝕性，觸及皮膚和毛發(fā)時(shí)會(huì)造成灼傷。尤其與水反應(yīng)生成的硫化氫氣體，吸收人體 后，從而引起中毒至死亡，因此，硫化堿廢渣如果不加以利用和治理，不僅會(huì)造成環(huán)境污染， 也存在一定的安全隱患。然而，關(guān)于硫化堿廢渣的綜合利用和治理，目前，并沒有具體可行的方法，生產(chǎn)硫 化堿廢渣的廠家多數(shù)將硫化堿廢渣直接堆放或深埋，這毫無疑問，會(huì)造成十分嚴(yán)重的環(huán)境 污染和惡化。因此，有必要探索從硫化堿廢渣中提取硫化鈉的方法，從而有效的挖掘硫化堿廢 渣的潛在價(jià)值，消除環(huán)境污染和安全隱患。為此，本申請(qǐng)人探索了用硫化堿廢渣制備燒堿和 碳硫混合鈣的方法，該方法有效的將硫化堿中的有效成分轉(zhuǎn)化為燒堿和碳硫混合鈣。其中，燒堿易溶于水，呈強(qiáng)堿性，都能提供Na+離子。這些性質(zhì)使它們被廣泛地用 于制肥皂、紡織、印染、漂白、造紙、精制石油、冶金及其他化學(xué)工業(yè)等各部門中，是一種重要 的化工原料。碳酸鈣是一種重要的礦物原料，可用作橡膠、塑料、造紙、涂料和油墨等行業(yè)的填 料。廣泛用于有機(jī)合成、冶金、玻璃和石棉等生產(chǎn)中。還可用作工業(yè)廢水的中種劑、胃與十二 指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含S02廢氣中的S02消除劑、乳牛飼料填加劑和油 毛氈的防粘劑。也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。而硫化鈣由硫酸鈣粉末與焦炭或木屑在高溫下制得。或1000度下將H2S與H2混 合氣體通入碳酸鈣中反應(yīng)至無水汽產(chǎn)生后，繼續(xù)通H2數(shù)分鐘，放冷制得。其主要用作鞣革 脫毛劑、農(nóng)藥殺菌劑、發(fā)光材料、潤滑劑的添加劑，以及制取獸藥等，也是一種十分有用的工 業(yè)原料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供用硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫 混合鈣的方法，該方法利用氫氧化鈣與硫化堿廢渣中的硫化鈉反應(yīng)，制得氫氧化鈉、碳酸鈣 和硫化鈣，從而實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，消除了硫化堿廢渣對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在 于，包括如下步驟步驟A 折算硫化堿廢渣中硫化鈉的質(zhì)量含量和摩爾含量，并配置硫化堿廢渣懸 濁液和氫氧化鈣溶液；步驟B 將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液以硫化鈉與氫氧鈣純物質(zhì)的摩爾量 之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為1 0. 5 1先后投入防腐蝕反應(yīng)器(1)里，進(jìn)行化學(xué)反 應(yīng)，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣的混合物；步驟C 將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器(2)過濾，濾得澄清的含氫氧鈉的溶液和含 碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅；步驟D 將步驟C得到的含氫氧鈉的溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾為塊狀氫氧 化鈉產(chǎn)品⑷；步驟E 將步驟C得到的含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(5)洗滌，得 到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳硫混合鈣粗品(6)經(jīng)干燥機(jī)(7)干燥，粉碎機(jī)(8)粉碎，得到碳 硫混合鈣產(chǎn)品(9)。所述硫化堿廢渣為用硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得的產(chǎn)物。配置硫化堿廢渣懸濁液前，先將所述硫化堿廢渣粉碎成40目。步驟B所述的化學(xué)反應(yīng)在緩慢攪拌下進(jìn)行。本發(fā)明所涉及的化學(xué)反應(yīng)的原理為Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaS
Na2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法， 該方法將用硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得的硫化堿廢渣轉(zhuǎn)化為工業(yè)原料氫氧化鈉、碳酸鈣和硫 化鈣，從而消除了硫化堿廢渣中硫化鈉對(duì)環(huán)境的污染，有效利用了硫化堿廢渣的潛在價(jià)值， 實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，是一個(gè)很有實(shí)用價(jià)值的方法。


圖1為本發(fā)明所述用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法的工藝流程圖，其 中，(1)-防腐蝕反應(yīng)器，(2)-過濾器，(3)-蒸餾器，(4)-氫氧化鈉產(chǎn)品，(5)-洗滌機(jī)， (6) —硫化鈣粗品，(7) —干燥機(jī)，(8) —粉碎機(jī)，(9)一碳硫混合鈣產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1參照?qǐng)D1，用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，稱取某廠用硫酸鋇副產(chǎn) 硫化鈉法所得的硫化堿廢渣，折算該硫化堿廢渣中硫化鈉質(zhì)量百分含量為25 %，碳酸鈉質(zhì) 量百分含量為15%，稱取硫化堿廢渣500kg，并計(jì)算所述稱量的硫化堿廢渣廢渣中硫化鈉 與碳酸鈉的摩爾量，將硫化堿廢渣粉碎為40目的粉末，而后，將硫化堿廢渣與水混溶，配置 成硫化堿廢渣懸濁液；同時(shí)按照硫化鈉與碳酸鈉的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為 1 1配置氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液先后投入防腐蝕反應(yīng)器(1) 里，緩慢攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣和硫化鈣的混合物；將所得混合物經(jīng)過濾器(2)過濾，濾得到澄清的氫氧化鈉溶液，含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅；將氫氧化鈉溶 液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾塊狀氫氧化鈉產(chǎn)品(4)，其含有氫氧化鈉純物質(zhì)為184. 27kg ； 將含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳硫混合鈣 粗品(6)經(jīng)干燥機(jī)(7)干燥，粉碎機(jī)(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產(chǎn)品(9)，其含有碳酸鈣純物 質(zhì)為70. 75kg，硫化鈣純物質(zhì)為115. 4kg。實(shí)施例2參照?qǐng)D1，用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，稱取某廠用硫酸鋇副產(chǎn) 硫化鈉法所得的硫化堿廢渣，折算該硫化堿廢渣中硫化鈉質(zhì)量百分含量為25 %，碳酸鈉質(zhì) 量百分含量為15%，稱取硫化堿廢渣500kg，并計(jì)算所述稱量的硫化堿廢渣廢渣中硫化鈉 與碳酸鈉的摩爾量，將硫化堿廢渣粉碎為40目的粉末，而后，將硫化堿廢渣與水混溶，配置 成硫化堿廢渣懸濁液；同時(shí)按照硫化鈉與碳酸鈉的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比 為1 0. 5配置氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液先后投入防腐蝕反應(yīng) 器(1)里，緩慢攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣和硫化鈣的混合物；將所得 混合物經(jīng)過濾器(2)過濾，濾得到澄清的氫氧化鈉溶液，含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅；將氫 氧化鈉溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾塊狀氫氧化鈉產(chǎn)品(4)，其含有氫氧化鈉純物質(zhì)為 92. 14kg ；將含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳 硫混合鈣粗品(6)經(jīng)干燥機(jī)(7)干燥，粉碎機(jī)(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產(chǎn)品(9)，其含有碳 酸鈣純物質(zhì)為35. 28kg，硫化鈣純物質(zhì)為57. 7kg。實(shí)施例3參照?qǐng)D1，用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，稱取某廠用硫酸鋇副產(chǎn) 硫化鈉法所得的硫化堿廢渣，折算該硫化堿廢渣中硫化鈉質(zhì)量百分含量為25%，碳酸鈉質(zhì) 量百分含量為15%，稱取硫化堿廢渣500kg，并計(jì)算所述稱量的硫化堿廢渣廢渣中硫化鈉 與碳酸鈉的摩爾量，將硫化堿廢渣粉碎為40目的粉末，而后，將硫化堿廢渣與水混溶，配置 成硫化堿廢渣懸濁液；同時(shí)按照硫化鈉與碳酸鈉的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比 為1 0. 7配置氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液先后投入防腐蝕反應(yīng) 器(1)里，緩慢攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣和硫化鈣的混合物；將所得 混合物經(jīng)過濾器(2)過濾，濾得到澄清的氫氧化鈉溶液，含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅；將氫 氧化鈉溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾塊狀氫氧化鈉產(chǎn)品(4)，其含有氫氧化鈉純物質(zhì)為 128. 99kg;將含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將 碳硫混合鈣粗品(6)經(jīng)干燥機(jī)(7)干燥，粉碎機(jī)(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產(chǎn)品(9)，其含有 碳酸鈣純物質(zhì)為49. 5kg，硫化鈣純物質(zhì)為80. 7kg。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列方法。只是做出若干 簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟A折算硫化堿廢渣中硫化鈉的質(zhì)量含量和摩爾含量，并配置硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液；步驟B將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液以硫化鈉與氫氧鈣純物質(zhì)的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為1∶0.5～1先后投入防腐蝕反應(yīng)器(1)里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣的混合物；步驟C將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器(2)過濾，濾得澄清的含氫氧鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅；步驟D將步驟C得到的含氫氧鈉的溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾為塊狀氫氧化鈉產(chǎn)品(4)；步驟E將步驟C得到的含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳硫混合鈣粗品(6)經(jīng)干燥機(jī)(7)干燥，粉碎機(jī)(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產(chǎn)品(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，所 述硫化堿廢渣為用硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得的產(chǎn)物。
3.如權(quán)利要求1所述的用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，配 置硫化堿廢渣懸濁液前，先將所述硫化堿廢渣粉碎成40目。
4.如權(quán)利要求1所述的用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，步 驟B所述的化學(xué)反應(yīng)在緩慢攪拌下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供了用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，包括如下步驟折算硫化堿廢渣中硫化鈉的質(zhì)量含量和摩爾含量，并配置硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液以硫化鈉與氫氧鈣純物質(zhì)的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為1∶0.5～1先后投入防腐蝕反應(yīng)器里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣混合物；所得混合物經(jīng)過濾器過濾，濾得含氫氧鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅；含氫氧鈉的溶液送入蒸餾器中常壓蒸餾為塊狀氫氧化鈉產(chǎn)品；含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品，經(jīng)干燥機(jī)干燥，粉碎機(jī)粉碎，得到碳硫混合鈣產(chǎn)品。該方法消除了硫化堿廢渣對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C01D1/20GK101898771SQ201010244009
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者王嘉興 申請(qǐng)人:王嘉興