专利名称：一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法
技术领域：
本发明涉及硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣的治理和利用的技术领域，特别涉及一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣。
背景技术：
硫化碱(硫化钠)的工业生产方法主要有煤粉还原芒硝法、气体还原法、硫酸钡副产硫化钠法和硫化氢法。其中，硫酸钡副产硫化钠法是用煤还原硫酸钡制取硫化钡，再加入硫酸钠溶液处理，生成硫化钠和沉淀硫酸钡，经抽滤分离，蒸发浓缩而得。该方法排出大量的硫化碱废渣，其中大部分来自煤中所含的碳，以及未能分离的硫化钠。经检测，碳酸钠在该硫化碱废渣中的含量达12-15%，而硫化钠为25-30%。众所周知，硫化钠极易溶于水，水溶液呈强碱性，与皮肤和黏膜接触时有极强的刺激性和腐蚀性，触及皮肤和毛发时会造成灼伤。尤其与水反应生成的硫化氢气体，吸收人体后，从而引起中毒至死亡，因此，硫化碱废渣如果不加以利用和治理，不仅会造成环境污染， 也存在一定的安全隐患。而硫化钠作为一种工业原料，其用途主要是用于制造硫化染料，皮革脱毛剂，金属冶炼，照相，人造丝脱硝等。也广泛用于制革、造纸、选矿、染料生产、有机中间体、印染、制药、味精、人造纤维、特种工程塑料、聚苯硫醚、聚碱橡胶，还用作制硫氢化钠、多硫化钠、硫代硫酸钠等，在军事工业中也有一定的用途。因此，有必要探索从硫化碱废渣中提取硫化钠的方法，从而有效的挖掘硫化碱废渣的潜在价值，消除环境污染和安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，所用原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，该方法将硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣经过简单的加工处理，提取和利用其中的硫化钠和碳酸钠，充分利用了硫化碱废渣的潜在价值，且不产生二次污染，并消除了硫化碱废渣对环境的污染，是一个变废为宝，经济适用的方法。本发明的技术方案如下一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤步骤A 将硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣投入浸泡罐(1)，并加入1-4倍质 量的水浸泡0. 5-2小时，经过滤器一(2)过滤，除去不溶性杂质，得到滤液一；步骤B 配置氢氧化钙悬浊液，折算滤液一中硫化钠和碳酸钠摩尔含量，并按照硫化钠和碳酸钠摩尔含量之和与氢氧化钙摩尔含量之比为1 0.8-1. 2将滤液一和氢氧化钙悬浊液先后投入防腐蚀反应器(3)里，搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤器二(4)过滤，滤得澄清的含氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；步骤C 将将步骤B所得含氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一(5)中蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品(6)；步骤D 将步骤B所得含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，投入耐腐蚀反应器二(7) 中，并投入碳酸钠溶液，使溶液中硫化钙与碳酸钠的纯物质量之比为1 0.8-1.2，搅拌下进行化学反应，得到含碳酸钙沉淀和硫化钠的溶液的混合物；经过滤器三(8)过滤反应物， 得到碳酸钙滤饼和硫化钠滤液；步骤E 将碳酸钙滤饼经过洗涤机(9)洗涤，干燥机(10)干燥，粉碎机(11)粉碎， 得到碳酸钙产品(12)；
步骤F 将硫化钠滤液送入蒸馏器(13)中蒸馏为硫化钠饱和溶液，而后在喷雾干燥器(14)干燥，得到粉体硫化钠产品(15)。配置硫化碱废渣悬浊液前，先将所述硫化碱废渣粉碎成40目。本发明所述制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其化学反应原理为Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaSNa2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03CaS+Na2C03 = = = = = CaC03+Na2S本发明的有益效果是本发明所述制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，该方法将用硫酸钡副产硫化钠法所得的硫化碱废渣转化为工业原料氢氧化钠、碳酸钙和硫化钠，从而消除了硫化碱废渣中硫化钠对环境的污染，有效利用了硫化碱废渣的潜在价值，实现了变废为宝，是一个很有实用价值的方法。
图1为本发明所述用硫化碱废渣制备碳酸钙和硫化钠的方法的工艺流程图，其中，(1)浸泡罐，(2)过滤器一，(3)防腐蚀反应器，(4)过滤器二，(5)蒸馏器一，(6)氢氧化钠产品，(7)耐腐蚀反应器二，(8)过滤器三，(9)洗涤机，(10)干燥机，(11)粉碎机，(12) 碳酸钙产品，(13)蒸馏器，(14)喷雾干燥器，(15)硫化钠产品。
具体实施例方式实施例1参照图1，一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，其中包括如下步骤步骤A 取500kg硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，其含有的硫化钠为 140. 4kg，碳酸钠为63. 6kg，粉碎成80目，投入浸泡罐(1)，并加入1倍质量的水浸泡0. 5小时，经过滤器一(2)过滤，除去不溶性杂质，得到滤液一；步骤B 配置氢氧化钙悬浊液，折算滤液一中硫化钠和碳酸钠摩尔含量，并按照硫化钠和碳酸钠摩尔含量之和与氢氧化钙摩尔含量之比为1 0.8将滤液一和氢氧化钙悬浊液先后投入防腐蚀反应器(3)里，搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤器二(4)过滤，滤得澄清的含氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；
步骤C 将将步骤B所得含氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一(5)中蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品(6)；其中氢氧化钠的纯物质质量含量为243. 2kg;步骤D 将步骤B所得含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，投入耐腐蚀反应器二(7) 中，并投入碳酸钠溶液，使溶液中硫化钙与碳酸钠的纯物质的摩尔含量量之比为1 0.8， 搅拌下进行化学反应，得到含碳酸钙沉淀和硫化钠的溶液的混合物；经过滤器三(8)过滤反应物，得到碳酸钙滤饼和硫化钠滤液；步骤E 将碳酸钙滤饼经过洗涤机(9)洗涤，干燥机(10)干燥，粉碎机(11)粉碎， 得到碳酸钙产品(12)，其中碳酸钙的纯物质质量含量为163. 2kg步骤F 将硫化钠滤液送入蒸馏器(13)中蒸馏为硫化钠饱和溶液，而后在喷雾干燥器(14)干燥，得到粉体硫化钠产品(15)，其中硫化钠的纯物质质量含量为89. 86kg。实施例2参照图1，一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤步骤A 取500kg硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，其含有的硫化钠为 140. 4kg，碳酸钠为63. 6kg，粉碎成90目，投入浸泡罐(1)，并加入3倍质量的水浸泡1小时， 经过滤器一(2)过滤，除去不溶性杂质，得到滤液一；步骤B 配置氢氧化钙悬浊液，折算滤液一中硫化钠和碳酸钠摩尔含量，并按照硫化钠和碳酸钠摩尔含量之和与氢氧化钙摩尔含量之比为11将滤液一和氢氧化钙悬浊液先后投入防腐蚀反应器(3)里，搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤器二(4)过滤，滤得澄清的含氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；步骤C 将将步骤B所得含氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一(5)中蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品(6)；其中氢氧化钠的纯物质含量为304kg;步骤D 将步骤B所得含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，投入耐腐蚀反应器二(7) 中，并投入碳酸钠溶液，使溶液中硫化钙与碳酸钠的纯物质的摩尔量之比为1 1，搅拌下进行化学反应，得到含碳酸钙沉淀和硫化钠的溶液的混合物；经过滤器三(8)过滤反应物， 得到碳酸钙滤饼和硫化钠滤液；步骤E 将碳酸钙滤饼经过洗涤机(9)洗涤，干燥机(10)干燥，粉碎机(11)粉碎， 得到碳酸钙产品(12)，其中碳酸钙的纯物质质量含量为240kg ；步骤F 将硫化钠滤液送入蒸馏器(13)中蒸馏为硫化钠饱和溶液，而后在喷雾干燥器(14)干燥，得到粉体硫化钠产品(15)，其中硫化钠的纯物质质量含量为140.4kg。实施例3参照图1，一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤步骤A 取500kg硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，其含有的硫化钠为 140. 4kg，碳酸钠为63. 6kg，粉碎成100目，投入浸泡罐(1)，并加入4倍质量的水浸泡2小时，经过滤器一(2)过滤，除去不溶性杂质，得到滤液一；步骤B 配置氢氧化钙悬浊液，折算滤液一中硫化钠和碳酸钠摩尔含量，并按照硫化钠和碳酸钠摩尔含量之和与氢氧化钙摩尔含量之比为1 1.2将滤液一和氢氧化钙悬浊液先后投入防腐蚀反应器(3)里，搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤器二(4)过滤，滤得澄清的含氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；步骤C 将将步骤B所得含氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一(5)中蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品(6)；其中氢氧化钠的纯物质含量为304kg;步骤D 将步骤B所得含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，投入耐腐蚀反应器二(7) 中，并投入碳酸钠溶液，使溶液中硫化钙与碳酸钠的纯物质量之比为1 1.2，搅拌下进行化学反应，得到含碳酸钙沉淀和硫化钠的溶液的混合物；经过滤器三(8)过滤反应物，得到碳酸钙滤饼和硫化钠滤液；步骤E 将碳酸钙滤饼经过洗涤机(9)洗涤，干燥机(10)干燥，粉碎机(11粉碎， 得到碳酸钙产品(12)，其中碳酸钙的纯物质质量含量为240kg ；步骤F 将硫化钠滤液送入蒸馏器(13)中蒸馏为硫化钠饱和溶液，而后在喷雾干燥器(14)干燥，得到粉体硫化钠产品(15)，其中硫化钠的纯物质质量含量为140.4kg。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实 施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列方法。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求
1.一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其特征在于，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤步骤A 将硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣投入浸泡罐(1)，并加入1-4倍质量的水浸泡0. 5-2小时，经过滤器一(2)过滤，除去不溶性杂质，得到滤液一；步骤B 配置氢氧化钙悬浊液，折算滤液一中硫化钠和碳酸钠摩尔含量，并按照硫化钠和碳酸钠摩尔含量之和与氢氧化钙摩尔含量之比为1 0.8-1. 2将滤液一和氢氧化钙悬浊液先后投入防腐蚀反应器(3)里，搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤器二(4)过滤，滤得澄清的含氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；步骤C:将将步骤B所得含氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一(5)中蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品(6)；步骤D 将步骤B所得含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，投入耐腐蚀反应器二(7)中， 并投入碳酸钠溶液，使溶液中硫化钙与碳酸钠的纯物质量之比为1 0.8-1. 2，搅拌下进行化学反应，得到含碳酸钙沉淀和硫化钠的溶液的混合物；经过滤器三(8)过滤反应物，得到碳酸钙滤饼和硫化钠滤液；步骤E 将碳酸钙滤饼经过洗涤机(9)洗涤，干燥机(10)干燥，粉碎机(11)粉碎，得到碳酸钙产品(12)；步骤F:将硫化钠滤液送入蒸馏器(13)中蒸馏为硫化钠饱和溶液，而后在喷雾干燥器 (14)干燥，得到粉体硫化钠产品(15)。
2.如权利要求1所述的制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，其特征在于，配置硫化碱废渣悬浊液前，先将所述硫化碱废渣粉碎成40目。
全文摘要
本发明提供了一种制备氢氧化钠联产碳酸钙和硫化钠的方法，将硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，用水浸泡0.5-2小时，经过滤除去不溶性杂质，得到滤液一；与氢氧化钙反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤分离氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品；含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，与碳酸钠反应，得到含碳酸钙沉淀和硫化钠的溶液的混合物；经过滤得到碳酸钙滤饼和硫化钠滤液；碳酸钙滤饼经过洗涤机，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；将硫化钠滤液送入蒸馏为硫化钠饱和溶液，而后干燥，得到粉体硫化钠产品。
文档编号C01D1/20GK102249263SQ20101059789
公开日2011年11月23日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者王嘉兴 申请人:王莉