专利名称：用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法
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 涉及用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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%。总所周知，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。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，提供用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，其原 料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，该方法操作简单，设备投资少，充分利用了硫酸 钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣的潜在价值，实现了变废为宝，消除了硫化碱废渣对环境 的污染。本发明的技术方案如下用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并配置硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液； 步骤B:将硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液以碳酸钠与硝酸钡纯物质的摩尔含量之比 1 0.8 1.2先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应，此时，由于钡离子与碳酸根离子 结合成碳酸钡而沉淀，因而，反应到最后，溶液中不含钡离子或含极少量的钡离子，从而得 到含碳酸钡、硝酸钠和硫化钠的混合物；
步骤C:将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含硝酸钠和硫化钠的溶液和 含碳酸钡的滤饼；
步骤D:将步骤C得到的含碳酸钡的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钡产品。步骤E:配置硝酸钙溶液，按硫化钠与硝酸钙的纯物质的摩尔含量之比为 1 0. 8-1. 2将步骤C得到的含硝酸钠和硫化钠的溶液与硝酸钙溶液混合反应，此时，钙离子 与硫离子结合为硫化钙而沉淀，因而，反应到最后，溶液中含有极少量钙离子和硫离子，从而得到含硫化钙沉淀和硝酸钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到硫化钙滤饼和含硝酸钠的溶液；
步骤G 将硫化钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化钙产品；
步骤H:将含硝酸钠的溶液蒸馏为硝酸钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到硝酸钠产品。配置硫化碱废渣悬浊液前，先将所述硫化碱废渣粉碎成80-100目。本发明所述用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法的化学反应的原理 为
Na2C03+ Ba(N03)2 ===== BaC03 I +2 Na N03 Na2S+Ca(N03)2 ===== CaS I +2 Na(N03)2 本发明的有益效果是本发明所述用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方 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碳酸钡、硫化钙和 硝酸钠，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。
具体实施例方式实施例1
用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并将硫化碱废渣粉碎为80目，而后配置硫化碱 废渣悬浊液和硝酸钡溶液；
步骤B:将硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液以碳酸钠与硝酸钡纯物质的摩尔含量之比 1 0.8先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应，得到含碳酸钡、硝酸钠和硫化钠的混合 物；
步骤C:将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含硝酸钠和硫化钠的溶液和 含碳酸钡的滤饼；
步骤D:将步骤C得到的含碳酸钡的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钡产品。步骤E:配置硝酸钙溶液，按硫化钠与硝酸钙的纯物质的摩尔含量之比为1:0.8 将步骤C得到的含硝酸钠和硫化钠的溶液与硝酸钙溶液混合反应得到含硫化钙沉淀和硝 酸钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到硫化钙滤饼和含硝酸钠的溶液；
步骤G 将硫化钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化钙产品；
步骤H:将含硝酸钠的溶液蒸馏为硝酸钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到硝酸钠产品。_实施例2
用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并将硫化碱废渣粉碎为90目，而后配置硫化碱 废渣悬浊液和硝酸钡溶液；
步骤B:将硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液以碳酸钠与硝酸钡纯物质的摩尔含量之比 1 :1先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应，此时，由于钡离子与碳酸根离子结合成碳酸钡而沉淀，因而，反应到最后，溶液中不含钡离子或含极少量的钡离子，从而得到含碳酸钡、 硝酸钠和硫化钠的混合物；
步骤C:将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含硝酸钠和硫化钠的溶液和 含碳酸钡的滤饼；
步骤D:将步骤C得到的含碳酸钡的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钡产品。步骤E:配置硝酸钙溶液，按硫化钠与硝酸钙的纯物质的摩尔含量之比为1:1将 步骤C得到的含硝酸钠和硫化钠的溶液与硝酸钙溶液混合反应，此时，钙离子与硫离子结 合为硫化钙而沉淀，因而，反应到最后，溶液中含有极少量钙离子和硫离子，从而得到含硫 化钙沉淀和硝酸钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到硫化钙滤饼和含硝酸钠的溶液；
步骤G 将硫化钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化钙产品；
步骤H 将含硝酸钠的溶液蒸馏为硝酸钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到硝酸钠产品。实施例3
用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并将硫化碱废渣粉碎为100目，而后配置硫化 碱废渣悬浊液和硝酸钡钡溶液；
步骤B:将硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液以碳酸钠与硝酸钡纯物质的摩尔含量之比 1 :1. 2先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应，此时，由于钡离子与碳酸根离子结合成碳 酸钡而沉淀，因而，反应到最后，溶液中不含钡离子或含极少量的钡离子，从而得到含碳酸 钡、硝酸钠和硫化钠的混合物；
步骤C:将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含硝酸钠和硫化钠的溶液和 含碳酸钡的滤饼；
步骤D:将步骤C得到的含碳酸钡的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钡产品； 步骤E:配置硝酸钙溶液，按硫化钠与硝酸钙的纯物质的摩尔含量之比为1: 1.2将步 骤C得到的含硝酸钠和硫化钠的溶液与硝酸钙溶液混合反应，此时，钙离子与硫离子结合 为硫化钙而沉淀，因而，反应到最后，溶液中含有极少量钙离子和硫离子，从而得到含硫化 钙沉淀和硝酸钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到硫化钙滤饼和含硝酸钠的溶液；
步骤G 将硫化钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化钙产品；
步骤H 将含硝酸钠的溶液蒸馏为硝酸钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到硝酸钠产品。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.用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并配置硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液； 步骤B:将硫化碱废渣悬浊液和硝酸钡溶液以碳酸钠与硝酸钡纯物质的摩尔含量之比 1 0. 8 1. 2先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应，得到含碳酸钡、硝酸钠和硫化钠 的混合物；步骤C:将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含硝酸钠和硫化钠的溶液和 含碳酸钡的滤饼；步骤D:将步骤C得到的含碳酸钡的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钡产品； 步骤E:配置硝酸钙溶液，按硫化钠与硝酸钙的纯物质的摩尔含量之比为1:0.8-1.2 将步骤C得到的含硝酸钠和硫化钠的溶液与硝酸钙溶液混合反应得到含硫化钙沉淀和硝 酸钠溶液的混合物；步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到硫化钙滤饼和含硝酸钠的溶液；步骤G 将硫化钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化钙产品；步骤H:将含硝酸钠的溶液蒸馏为硝酸钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到硝酸钠产品。
2.如权利要求1所述的用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，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80-100目。
全文摘要
本发明提供了用硫化碱废渣制备碳酸钡、硫化钙和硝酸钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，将硫化碱废渣和硝酸钡溶液混合反应,得到含碳酸钡、硝酸钠和硫化钠的混合物，经过滤，得澄清的含硝酸钠和硫化钠的溶液和含碳酸钡的滤饼；含碳酸钡的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钡产品；含硝酸钠和硫化钠的溶液与硝酸钙溶液混合反应，经过滤得到硫化钙滤饼和硝酸钠溶液，硫化钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化钙产品；硝酸钠溶液蒸馏过饱和溶液，喷雾干燥，得到硝酸钠产品。该方法消除了硫化碱废渣对环境的污染，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。
文档编号C01D9/00GK102115117SQ201010615468
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者谢善情 申请人:谢善情