专利名称：无水硫化钠晶体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硫化钠的生产工艺，尤其是一种无水硫化钠的制备方法。
制取无水硫化钠一般有两种途径，一是用H2、CO、CH4等气体在一定的温度和压力下还原无水硫酸钠直接获取，这种方法由于反应条件不好掌握，安全性差，且产品质量也不稳定，很难进入工业化生产。另一种途径是采用煤粉还原硫酸钠(芒硝)，浸取后制得硫化钠溶液，蒸发或结晶后干燥得到无水硫化钠。硫化钠溶液蒸干所得无水硫化钠一般为粉状或块状，用于聚苯硫醚合成效果不好。硫化钠结晶干燥制无水硫化钠有两种方法，一种是以惰性气体(如氮气)为热源，在还原状态下，用硫化床沸腾干燥，该法虽然热效率高，干燥速度快，但由于硫化钠晶体溶融点低，温度不好控制，易结块。另一种干燥方法是真空干燥，将硫化钠晶体置于真空干燥机内，采用导热油加热，在极低的真空条件下，沸点下降，在低温下，结晶水即可脱离晶体变为水蒸气被抽出，从而避免了水合物发生聚结或粘在干燥器上，所得无水硫化钠晶体，具有颗粒均匀、比表面积大等特点，完全可满足聚苯硫醚合成的要求。
本发明即采用含水硫化钠晶体真空干燥制备无水硫化钠晶体。具体工艺步骤如下将助剂加入煤粉还原硫酸钠制得的硫化钠溶液中，经过滤除去部分杂质，除杂后的硫化钠溶液浓度应控制在24wt.％-35wt.％，然后在搅伴下冷却结晶，制得含5.5-9个结晶水的硫化钠晶体中的任一种，优选Na2S5.5H2O。
将含水硫化钠晶体置于耙式或转鼓真空干燥机内，控制压力＜15托，温度由20-30℃持续或间歇升温至97℃或稍低，干燥时间2小时或更长。升高压力继续升温至200℃或更高。待硫化钠中水份小于0.5％时降温至40℃或更低包装。
本发明的优点是制得的无水硫化钠晶体具有纯度高、比表面积大、颗粒均匀，完全可满足聚苯硫醚(PPS)合成的要求。
下面通过实施例进一步说明本发明的内容将浓度33wt.％的硫化钠溶液在搅拌下冷却结晶，制得含5.5-6个结晶水的含水硫化钠晶体，置于耙式真空干燥机内控制压力＜15托，由初始的20-30℃持续或间歇升温至97℃，干燥时间2小时或更长，升高压力15托或更高，继续升温至210℃，停止加热，降温至30℃，常压下包装。
由上述方法制备的无水硫化钠晶体质量指标如下硫化钠(Na2S)含量≥94wt.％水份≤0.5wt.％硫代硫酸钠(Na2S2O3)和亚硫酸钠(Na2SO3)≤2.5wt.％铁(Fe)含量≤0.002wt.％密度≤0.5g/cm3外观浅黄色固体颗粒。
权利要求
1.利用含水硫化钠晶体制备无水硫化钠晶体的方法，将助剂加入煤粉还原硫酸钠制取的硫化钠溶液中除去碳酸钠、硫酸钠、铁等杂质，其特征是除杂后的硫化钠溶液需冷却结晶制得含水硫化钠晶体，将含水硫化钠晶体置于真空干燥机内加热干燥，脱去水份，所得无水晶体冷却后包装。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述含水硫化钠晶体可以是含5.5-9个结晶水的含水硫化钠晶体中的任一种，优选Na2S·5.5H2O。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是干燥机可以是耙式真空干燥机和转鼓真空干燥机。
4.根据权利要求1或3的方法，其特征是真空干燥机内的压力开始时＜15托，干燥完成出料时为常压。
5.根据权利要求1或3的方法，其特征是真空干燥机内的温度从进料时的20-30℃持续升温至200℃或更高。
6.根据权利要求1-5的方法，其特征是干燥完成后物料温度需降温至40℃或更低时方可出料。
7.根据权利要求1-6的方法，其特征是产生的硫化钠为粉状和粒状中的任一种，外观呈浅黄色，硫化钠含量至少94wt.％，密度＜0.6g/cm3。
全文摘要
本发明涉及无水硫化钠晶体的制备方法,该方法是将助剂加入煤粉还原硫酸钠工艺制取的硫化钠溶液除去杂质后结晶,制得含9个结晶水或5.5个结晶水的硫化钠晶体,然后在减压条件下加热干燥,其特点是干燥温度与压力密切相关,从而避免了水合物发生聚结或粘在干燥器上。利用本方法获得的无水硫化钠晶体具有纯度高、比表面积大、颗粒均匀的特点,完全可满足聚苯硫醚(pps)合成时对无水硫化钠质量的要求。
文档编号C01B17/36GK1308013SQ0013713
公开日2001年8月15日 申请日期2000年12月30日 优先权日2000年12月30日
发明者曹引群, 王尚军 申请人:王尚军, 曹引群