專利名稱:一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法
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,特別涉及一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣。
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,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%。眾所周知,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有極強(qiáng)的刺激性和腐蝕性,觸及皮膚和毛發(fā)時會造成灼傷。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,不僅會造成環(huán)境污染, 也存在一定的安全隱患。而硫化鈉作為一種工業(yè)原料,其用途主要是用于制造硫化染料,皮革脫毛劑,金屬冶煉,照相,人造絲脫硝等。也廣泛用于制革、造紙、選礦、染料生產(chǎn)、有機(jī)中間體、印染、制藥、味精、人造纖維、特種工程塑料、聚苯硫醚、聚堿橡膠,還用作制硫氫化鈉、多硫化鈉、硫代硫酸鈉等,在軍事工業(yè)中也有一定的用途。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值,消除環(huán)境污染和安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,所用原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,該方法將硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣經(jīng)過簡單的加工處理,提取和利用其中的硫化鈉和碳酸鈉,充分利用了硫化堿廢渣的潛在價值,且不產(chǎn)生二次污染,并消除了硫化堿廢渣對環(huán)境的污染,是一個變廢為寶,經(jīng)濟(jì)適用的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,包括如下步驟步驟A 將硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣投入浸泡罐(1),并加入1-4倍質(zhì) 量的水浸泡0. 5-2小時,經(jīng)過濾器一(2)過濾,除去不溶性雜質(zhì),得到濾液一;步驟B 配置氫氧化鈣懸濁液,折算濾液一中硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量,并按照硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量之和與氫氧化鈣摩爾含量之比為1 0.8-1. 2將濾液一和氫氧化鈣懸濁液先后投入防腐蝕反應(yīng)器(3)里,攪拌下進(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;所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾,濾得澄清的含氫氧化鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅;步驟C 將將步驟B所得含氫氧化鈉的溶液送入蒸餾器一(5)中蒸餾為氫氧化鈉飽和溶液,即為氫氧化鈉產(chǎn)品(6);步驟D 將步驟B所得含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅洗滌后,投入耐腐蝕反應(yīng)器二(7) 中,并投入碳酸鈉溶液,使溶液中硫化鈣與碳酸鈉的純物質(zhì)量之比為1 0.8-1.2,攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),得到含碳酸鈣沉淀和硫化鈉的溶液的混合物;經(jīng)過濾器三(8)過濾反應(yīng)物, 得到碳酸鈣濾餅和硫化鈉濾液;步驟E 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(9)洗滌,干燥機(jī)(10)干燥,粉碎機(jī)(11)粉碎, 得到碳酸鈣產(chǎn)品(12);
步驟F 將硫化鈉濾液送入蒸餾器(13)中蒸餾為硫化鈉飽和溶液,而后在噴霧干燥器(14)干燥,得到粉體硫化鈉產(chǎn)品(15)。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。本發(fā)明所述制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其化學(xué)反應(yīng)原理為Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaSNa2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03CaS+Na2C03 = = = = = CaC03+Na2S本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,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、碳酸鈣和硫化鈉,從而消除了硫化堿廢渣中硫化鈉對環(huán)境的污染,有效利用了硫化堿廢渣的潛在價值,實現(xiàn)了變廢為寶,是一個很有實用價值的方法。
圖1為本發(fā)明所述用硫化堿廢渣制備碳酸鈣和硫化鈉的方法的工藝流程圖,其中,(1)浸泡罐,(2)過濾器一,(3)防腐蝕反應(yīng)器,(4)過濾器二,(5)蒸餾器一,(6)氫氧化鈉產(chǎn)品,(7)耐腐蝕反應(yīng)器二,(8)過濾器三,(9)洗滌機(jī),(10)干燥機(jī),(11)粉碎機(jī),(12) 碳酸鈣產(chǎn)品,(13)蒸餾器,(14)噴霧干燥器,(15)硫化鈉產(chǎn)品。
具體實施例方式實施例1參照圖1,一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,其中包括如下步驟步驟A 取500kg硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,其含有的硫化鈉為 140. 4kg,碳酸鈉為63. 6kg,粉碎成80目,投入浸泡罐(1),并加入1倍質(zhì)量的水浸泡0. 5小時,經(jīng)過濾器一(2)過濾,除去不溶性雜質(zhì),得到濾液一;步驟B 配置氫氧化鈣懸濁液,折算濾液一中硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量,并按照硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量之和與氫氧化鈣摩爾含量之比為1 0.8將濾液一和氫氧化鈣懸濁液先后投入防腐蝕反應(yīng)器(3)里,攪拌下進(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;所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾,濾得澄清的含氫氧化鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅;
步驟C 將將步驟B所得含氫氧化鈉的溶液送入蒸餾器一(5)中蒸餾為氫氧化鈉飽和溶液,即為氫氧化鈉產(chǎn)品(6);其中氫氧化鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為243. 2kg;步驟D 將步驟B所得含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅洗滌后,投入耐腐蝕反應(yīng)器二(7) 中,并投入碳酸鈉溶液,使溶液中硫化鈣與碳酸鈉的純物質(zhì)的摩爾含量量之比為1 0.8, 攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),得到含碳酸鈣沉淀和硫化鈉的溶液的混合物;經(jīng)過濾器三(8)過濾反應(yīng)物,得到碳酸鈣濾餅和硫化鈉濾液;步驟E 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(9)洗滌,干燥機(jī)(10)干燥,粉碎機(jī)(11)粉碎, 得到碳酸鈣產(chǎn)品(12),其中碳酸鈣的純物質(zhì)質(zhì)量含量為163. 2kg步驟F 將硫化鈉濾液送入蒸餾器(13)中蒸餾為硫化鈉飽和溶液,而后在噴霧干燥器(14)干燥,得到粉體硫化鈉產(chǎn)品(15),其中硫化鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為89. 86kg。實施例2參照圖1,一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,包括如下步驟步驟A 取500kg硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,其含有的硫化鈉為 140. 4kg,碳酸鈉為63. 6kg,粉碎成90目,投入浸泡罐(1),并加入3倍質(zhì)量的水浸泡1小時, 經(jīng)過濾器一(2)過濾,除去不溶性雜質(zhì),得到濾液一;步驟B 配置氫氧化鈣懸濁液,折算濾液一中硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量,并按照硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量之和與氫氧化鈣摩爾含量之比為11將濾液一和氫氧化鈣懸濁液先后投入防腐蝕反應(yīng)器(3)里,攪拌下進(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;所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾,濾得澄清的含氫氧化鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅;步驟C 將將步驟B所得含氫氧化鈉的溶液送入蒸餾器一(5)中蒸餾為氫氧化鈉飽和溶液,即為氫氧化鈉產(chǎn)品(6);其中氫氧化鈉的純物質(zhì)含量為304kg;步驟D 將步驟B所得含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅洗滌后,投入耐腐蝕反應(yīng)器二(7) 中,并投入碳酸鈉溶液,使溶液中硫化鈣與碳酸鈉的純物質(zhì)的摩爾量之比為1 1,攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),得到含碳酸鈣沉淀和硫化鈉的溶液的混合物;經(jīng)過濾器三(8)過濾反應(yīng)物, 得到碳酸鈣濾餅和硫化鈉濾液;步驟E 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(9)洗滌,干燥機(jī)(10)干燥,粉碎機(jī)(11)粉碎, 得到碳酸鈣產(chǎn)品(12),其中碳酸鈣的純物質(zhì)質(zhì)量含量為240kg ;步驟F 將硫化鈉濾液送入蒸餾器(13)中蒸餾為硫化鈉飽和溶液,而后在噴霧干燥器(14)干燥,得到粉體硫化鈉產(chǎn)品(15),其中硫化鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為140.4kg。實施例3參照圖1,一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,包括如下步驟步驟A 取500kg硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,其含有的硫化鈉為 140. 4kg,碳酸鈉為63. 6kg,粉碎成100目,投入浸泡罐(1),并加入4倍質(zhì)量的水浸泡2小時,經(jīng)過濾器一(2)過濾,除去不溶性雜質(zhì),得到濾液一;步驟B 配置氫氧化鈣懸濁液,折算濾液一中硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量,并按照硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量之和與氫氧化鈣摩爾含量之比為1 1.2將濾液一和氫氧化鈣懸濁液先后投入防腐蝕反應(yīng)器(3)里,攪拌下進(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;所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾,濾得澄清的含氫氧化鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅;步驟C 將將步驟B所得含氫氧化鈉的溶液送入蒸餾器一(5)中蒸餾為氫氧化鈉飽和溶液,即為氫氧化鈉產(chǎn)品(6);其中氫氧化鈉的純物質(zhì)含量為304kg;步驟D 將步驟B所得含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅洗滌后,投入耐腐蝕反應(yīng)器二(7) 中,并投入碳酸鈉溶液,使溶液中硫化鈣與碳酸鈉的純物質(zhì)量之比為1 1.2,攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),得到含碳酸鈣沉淀和硫化鈉的溶液的混合物;經(jīng)過濾器三(8)過濾反應(yīng)物,得到碳酸鈣濾餅和硫化鈉濾液;步驟E 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(9)洗滌,干燥機(jī)(10)干燥,粉碎機(jī)(11粉碎, 得到碳酸鈣產(chǎn)品(12),其中碳酸鈣的純物質(zhì)質(zhì)量含量為240kg ;步驟F 將硫化鈉濾液送入蒸餾器(13)中蒸餾為硫化鈉飽和溶液,而后在噴霧干燥器(14)干燥,得到粉體硫化鈉產(chǎn)品(15),其中硫化鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為140.4kg。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(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 施只局限于這些說明。對于本發(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
1.一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,其特征在于,其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,包括如下步驟步驟A 將硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣投入浸泡罐(1),并加入1-4倍質(zhì)量的水浸泡0. 5-2小時,經(jīng)過濾器一(2)過濾,除去不溶性雜質(zhì),得到濾液一;步驟B 配置氫氧化鈣懸濁液,折算濾液一中硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量,并按照硫化鈉和碳酸鈉摩爾含量之和與氫氧化鈣摩爾含量之比為1 0.8-1. 2將濾液一和氫氧化鈣懸濁液先后投入防腐蝕反應(yīng)器(3)里,攪拌下進(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;所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾,濾得澄清的含氫氧化鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅;步驟C:將將步驟B所得含氫氧化鈉的溶液送入蒸餾器一(5)中蒸餾為氫氧化鈉飽和溶液,即為氫氧化鈉產(chǎn)品(6);步驟D 將步驟B所得含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅洗滌后,投入耐腐蝕反應(yīng)器二(7)中, 并投入碳酸鈉溶液,使溶液中硫化鈣與碳酸鈉的純物質(zhì)量之比為1 0.8-1. 2,攪拌下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),得到含碳酸鈣沉淀和硫化鈉的溶液的混合物;經(jīng)過濾器三(8)過濾反應(yīng)物,得到碳酸鈣濾餅和硫化鈉濾液;步驟E 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(jī)(9)洗滌,干燥機(jī)(10)干燥,粉碎機(jī)(11)粉碎,得到碳酸鈣產(chǎn)品(12);步驟F:將硫化鈉濾液送入蒸餾器(13)中蒸餾為硫化鈉飽和溶液,而后在噴霧干燥器 (14)干燥,得到粉體硫化鈉產(chǎn)品(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,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。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣和硫化鈉的方法,將硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣,用水浸泡0.5-2小時,經(jīng)過濾除去不溶性雜質(zhì),得到濾液一;與氫氧化鈣反應(yīng),得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣的混合物;所得混合物經(jīng)過濾分離氫氧化鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅;氫氧化鈉的溶液送入蒸餾器一蒸餾為氫氧化鈉飽和溶液,即為氫氧化鈉產(chǎn)品;含碳酸鈣及硫化鈣的濾餅洗滌后,與碳酸鈉反應(yīng),得到含碳酸鈣沉淀和硫化鈉的溶液的混合物;經(jīng)過濾得到碳酸鈣濾餅和硫化鈉濾液;碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(jī),干燥,粉碎,得到碳酸鈣產(chǎn)品;將硫化鈉濾液送入蒸餾為硫化鈉飽和溶液,而后干燥,得到粉體硫化鈉產(chǎn)品。
文檔編號C01D1/20GK102249263SQ20101059789
公開日2011年11月23日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王莉