專利名稱：一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法
技術領域：
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領域，特別涉及一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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：
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，水溶液呈強堿性，與皮膚和黏膜接觸時有極強的刺激性和腐蝕性，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)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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)濟適用的方法。本發(fā)明的技術方案如下一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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器(3)里，攪拌下進行化學反應，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，投入耐腐蝕反應器二(7) 中，并投入硫化鈉溶液，使溶液中碳酸鈣與硫化鈉的純物質(zhì)量之比為1 0.8-1.2，攪拌下進行化學反應，得到含硫化鈣沉淀和碳酸鈉的溶液的混合物；經(jīng)過濾器三(8)過濾反應物， 得到硫化鈣濾餅和碳酸鈉濾液；步驟E 將硫化鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(9)洗滌，干燥機(10)干燥，粉碎機(11)粉碎， 得到硫化鈣產(chǎn)品(12)；步驟F 將碳酸鈉濾液送入蒸餾器二(13)中蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，而后在噴霧干燥器(14)干燥，得到粉體碳酸鈉產(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80-100目。本發(fā)明所述制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，其化學反應原理為Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaSNa2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03CaC03+Na2S = = = = = Na2C03+CaS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)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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、碳酸鈉和硫化鈣，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鈉和硫化鈣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)耐腐蝕反應器二，(8)過濾器三，(9)洗滌機，(10)干燥機，(11)粉碎機，(12) 硫化鈣產(chǎn)品，(13)蒸餾器二，(14)噴霧干燥器，(15)粉體碳酸鈉產(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)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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，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器(3)里，攪拌下進行化學反應，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，投入耐腐蝕反應器二(7) 中，并投入硫化鈉溶液，使溶液中碳酸鈣與硫化鈉的純物質(zhì)量之比為1 0.8，攪拌下進行化學反應，得到含硫化鈣沉淀和碳酸鈉的溶液的混合物；經(jīng)過濾器三(8)過濾反應物，得到硫化鈣濾餅和碳酸鈉濾液；步驟E 將硫化鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(9)洗滌，干燥機(10)干燥，粉碎機(11)粉碎， 得到硫化鈣產(chǎn)品(12)，其中硫化鈣的純物質(zhì)質(zhì)量含量為132. 77kg ；步驟F 將碳酸鈉濾液送入蒸餾器(13) 二中蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，而后在噴霧干燥器(14)干燥，得到粉體碳酸鈉產(chǎn)品(15)，其中碳酸鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為42. 82kg。實施例2參照圖1，一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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，投入浸泡罐(1)，并加入2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器(3)里，攪拌下進行化學反應，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，投入耐腐蝕反應器二(7) 中，并投入硫化鈉溶液，使溶液中碳酸鈣與硫化鈉的純物質(zhì)量之比為1 1，攪拌下進行化學反應，得到含硫化鈣沉淀和碳酸鈉的溶液的混合物；經(jīng)過濾器三(8)過濾反應物，得到硫化鈣濾餅和碳酸鈉濾液；步驟E 將硫化鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(9)洗滌，干燥機(10)干燥，粉碎機(11)粉碎， 得到硫化鈣產(chǎn)品(12)，其中硫化鈣的純物質(zhì)質(zhì)量含量為172. 8kg ；步驟F 將碳酸鈉濾液送入蒸餾器(13) 二中蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，而后在噴霧干燥器(14)干燥，得到粉體碳酸鈉產(chǎn)品(15)，其中碳酸鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為63.6kg。實施例3參照圖1，一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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，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器(3)里，攪拌下進行化學反應，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，投入耐腐蝕反應器二(7) 中，并投入硫化鈉溶液，使溶液中碳酸鈣與硫化鈉的純物質(zhì)量之比為1 1.2，攪拌下進行化學反應，得到含硫化鈣沉淀和碳酸鈉的溶液的混合物；經(jīng)過濾器三(8)過濾反應物，得到硫化鈣濾餅和碳酸鈉濾液；步驟E 將硫化鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(9)洗滌，干燥機(10)干燥，粉碎機(11)粉碎， 得到硫化鈣產(chǎn)品(12)，其中硫化鈣的純物質(zhì)質(zhì)量含量為172. 8kg ；步驟F 將碳酸鈉濾液送入蒸餾器(13) 二中蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，而后在噴霧干燥器(14)干燥，得到粉體碳酸鈉產(chǎn)品(15)，其中碳酸鈉的純物質(zhì)質(zhì)量含量為63.6kg。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列方法。只是做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1.一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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器(3)里，攪拌下進行化學反應，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，投入耐腐蝕反應器二(7)中， 并投入硫化鈉溶液，使溶液中碳酸鈣與硫化鈉的純物質(zhì)量之比為1 0.8-1. 2，攪拌下進行化學反應，得到含硫化鈣沉淀和碳酸鈉的溶液的混合物；經(jīng)過濾器三(8)過濾反應物，得到硫化鈣濾餅和碳酸鈉濾液；步驟E 將硫化鈣濾餅經(jīng)過洗滌機(9)洗滌，干燥機(10)干燥，粉碎機(11)粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品(12)；步驟F:將碳酸鈉濾液送入蒸餾器二(13)中蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，而后在噴霧干燥器(14)干燥，得到粉體碳酸鈉產(chǎn)品(15)。
2.如權利要求1所述的制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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80-100目。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備氫氧化鈉聯(lián)產(chǎn)碳酸鈉和硫化鈣的方法，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，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，與碳酸鈣反應，得到含硫化鈣沉淀和碳酸鈉的溶液的混合物；經(jīng)過濾得到硫化鈣濾餅和碳酸鈉濾液；硫化鈣濾餅經(jīng)過洗滌機，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品；將碳酸鈉濾液送入蒸餾為碳酸鈉飽和溶液，而后干燥，得到粉體碳酸鈉產(chǎn)品。
文檔編號C01D1/20GK102249264SQ20101059793
公開日2011年11月23日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權日2010年12月21日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王莉