专利名称：用钡盐和硫酸钠为原料制取氢氧化钠的方法
技术领域：
本发明属于用钡盐和硫酸钠为原料制取氢氧化钠的方法。
以往在以钡盐和硫酸钠为原料制取氢氧化钠的方法中，如公开号CN104641A是采用天然气或水煤气或煤为还原剂在高温下还原A物质(BaSO4)生成A′(BaS)，然后使BaS与Na2SO4水溶液作用生成Na2S水溶液和Ba2SO4沉淀，进一步用B物质(ZnO)除去Na2S水溶液中的S＝离子而得到NaOH水溶液。这类方法中因涉及S＝离子这一多变价物质，因此反应过程复杂，工序较多，高温还原硫酸盐污染也难解决。
本发明的目的在于寻求一种无S＝离子参与的由钡盐和硫酸钠为原料制取NaOH和沉淀硫酸钡的方法，使反应过程简单，设备简化，成本降低，克服污染。
本发明提出用热分解温度远低于BaCO3(分解温度1450℃)的它种碳酸盐，如CaCO3(分解温度825℃)、MgCO3(分解温度900℃)MnCO3(分解温度700℃)等作为活化剂，在低于BaCO3热分解温度下，用炭还原天然毒重石(BaCO3＞70%)制成BaO，用水浸取并分离水相和固相，水相为较纯净的Ba(OH)2溶液，它与Na2SO4作用生成沉淀BaSO4和NaOH水溶液，反应式如下
(1)
(2)
(3)
BaCO2极不稳定，按下式分解
(4)总反应
(5)然后
(6)
(7)由上述可知在低温900℃～1100℃下，作为活化剂的碳酸盐首先分解出CO2，在此条件下CO2被炭还原为CO，CO这时以气-固反应方式把BaCO3还原为不稳定的亚碳酸盐，最终产物为BaO，BaO进一步被水浸出再与Na2SO4作用得沉淀BaSO4和NaOH溶液。
显然，如果不用活化剂，则炭与BaCO3的反应为固-固反应，反应速度缓慢，故BaO产率不高，针对这一问题，所以在本法中采用了活化剂。
具体作法是焦炭40～60%、石灰石30～5%、毒重石30～35%配成混合料，磨细，使粒度不超过0.5毫米，特别是30微米至35微米，也可按上述粒度要求将这些原料先磨细后再混合，然后加入1～5%的粘合剂如高岭土、糖蜜、或氢氧化钙和水等，制成Φ1.5～3厘米的球，干燥后，置燃煤的坚炉、轮窑、转窑或电炉中焙烧，温度控制在900℃～1100℃，焙烧1～2小时后，所有炭酸盐，包括BaCO3均转化为氧化物，用水浸取氧化物，并分离水相和固相，由于BaO在水中的溶解度远大于其它氧化物，所以水相为较纯净的Ba(OH)2溶液，在该溶液中加入Na2SO4得白色沉淀Ba2SO4用作钡白涂料，余下为NaOH溶液，蒸干浓缩得NaOH固体。
实例焦炭200克、石灰石50克毒重石100克混合在球磨机中磨细至粒径为30～35微米，加入水50克和石灰10克作粘合剂，制成Φ1.5厘米的圆球，在104℃条件下烘干至恒重，然后置电炉中焙烧，控温900℃～1100℃，焙烧1.5小时后，取出部分烧结体，用稀盐酸检查，若无CO2气体放出，表明全部或大部碳酸盐已转化为氧化物，室温下用蒸馏水500毫升分次地在搅拌条件下浸取烧结体氧化物，过滤得Ba(OH)2浸出液，蒸发该液至200毫升，加入固体Na2SO465克得沉淀BaSO465克和含NaOH23克的水溶液190cc。
权利要求
1.一种用钡盐和硫酸钠为原料制取氢氧化钠的方法，其特征在于使用热分解温度比BaCO3热分解温度至少低350℃以上的碳酸盐，如CaCO3、MgCO3、MnCO3等为活化剂。把如上活化剂中的一种按用量比为30～5%，焦炭用量比为40～60%，毒重石用量比为30～35%进行混合磨细或磨细后混合，粒径保持在小于0.5毫米以下，再加入1～5%的粘合剂，制成圆球φ1.5～3厘米，在燃煤坚炉、轮窑、转窑或电炉中焙烧，控温900℃～1100℃，焙烧1～2小时，获得烧结体，在室温和猛烈搅拌下用水浸取烧结体并分离水相和固相，水相为较纯净的Ba(OH)2溶液，在该溶液中按Ba(OH)2含量计加入化学计量的硫酸钠，得沉淀为BaSO4，上清液为NaOH溶液。
2.按照权利要求1所述方法，其特征在于NaOH是由毒重石和硫酸钠制成。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于有活化剂碳酸盐存在下，毒重石被炭热还原，生成BaO的温度为900℃～1100℃。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于采用粒度为30～35微米的原料，并用粘合剂制成圆球状焙烧料，在燃煤坚窑、轮窑、转窑或电炉中焙烧。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于硫酸钠的加入量是按Ba(OH)2含量进行化学计量加入，以获得较纯的NaOH。
6.按照权利要求1所述的方法，煅烧成熟时间1～2小时的具体确定方法，是由稀盐酸作用烧结体不发生O2气体泡沫来确定。
全文摘要
一种用钡盐和硫酸钠为原料制取氢氧化钠的方法。该方法是采用天然毒重石粉为原料，加还原剂、活化剂和粘合剂造球，在竖炉、转窑或轮窑中焙烧，再经水浸并分离水相和固相，蒸发浓缩水相并加入芒硝(Na
文档编号C01D1/20GK1063662SQ9110712
公开日1992年8月19日 申请日期1991年1月29日 优先权日1991年1月29日
发明者曾繁秾, 古正 申请人:曾繁秾