用硫化碱废渣制备烧碱、碳酸钠和硫化钙的方法技术

本发明专利技术提供了用硫化碱废渣制备烧碱、碳酸钠和硫化钙的方法，用硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣中所含有的硫化钠和碳酸钠与氢氧化钙反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙和硫化钙混合物，经过滤将氢氧化钠与碳酸钙和硫化钙分离，滤得的氢氧化钠溶液制备为烧碱，滤得到的碳酸钙和硫化钙混合物纯化后再与硫化钠反应，得到含碳酸钠和硫化钙的混合物，经过滤将碳酸钠和硫化钙分离，滤得的碳酸钠溶液制备为碳酸钠产品，滤得的硫化钙纯化后即为硫化钙产品。该方法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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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
，具体 地，涉及。
技术介绍
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。为此，本申请人探索了用硫化碱废渣制备烧碱、 碳酸钠和硫化钙的方法，该方法有效的将硫化碱中的有效成分转化为烧碱、碳酸钠和硫化钙。其中，烧碱易溶于水，呈强碱性，都能提供Na+离子。这些性质使它们被广泛地用 于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中，是一种重要 的化工原料。碳酸钠是一种重要的化工基本原料，主要用于制造玻璃、洗涤剂、脱除石油和油类 的精制、冶金工业中硫和磷、选矿、以及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备、化学工业中制取 钠盐、金属碳酸盐、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等，用量十分巨大。而硫化钙由硫酸钙粉末与焦炭或木屑在高温下制得。或1000度下将H2S与H2混 合气体通入碳酸钙中反应至无水汽产生后，继续通吐数分钟，放冷制得。其主要用作鞣革 脱毛剂、农药杀菌剂、发光材料、润滑剂的添加剂，以及制取兽药等，也是一种十分有用的工 业原料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供用硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣制备烧碱、碳酸 钠和硫化钙的方法，该方法利用氢氧化钙与硫化碱废渣中的硫化钠和碳酸钠反应，制得氢 氧化钠、碳酸钙和硫化钙，而后再向碳酸钙和硫化钙混合物中加入硫化钠，从而将碳酸钙转 化为碳酸钠，也实现了用硫化碱废渣制备烧碱、碳酸钠和硫化钙，从而实现了变废为宝，消 除了硫化碱废渣对环境的污染。本专利技术的技术方案如下，用硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣中所含有的硫化钠和碳酸钠与氢氧化钙反应，得到含氢氧 化钠、碳酸钙和硫化钙混合物，经过滤将氢氧化钠与碳酸钙和硫化钙分离，滤得的氢氧化钠 溶液制备为烧碱产品，滤得的碳酸钙和硫化钙混合物纯化后再与硫化钠反应，得到含碳酸 钠和硫化钙的混合物，经过滤将碳酸钠和硫化钙分离，滤得的碳酸钠溶液制备为碳酸钠产 品，滤得的硫化钙纯化后即为硫化钙产品；包括如下具体步骤步骤A 折算硫化碱废渣中硫化钠含量，并配置硫化碱废渣悬浊液和氢氧化钙溶 液；步骤B 将硫化碱废渣悬浊液和氢氧化钙溶液以硫化钠与碳酸钠纯物质的摩尔量 之和与氢氧化钙的摩尔量之比为1 0. 5 1先后投入防腐蚀反应器(1)里，进行化学反 应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；步骤C 将步骤B所得混合物经第一过滤器(2)过滤，滤得澄清的含氢氧钠的溶液 和含碳酸钙及硫化钙混合物的滤饼；步骤D 将步骤C得到的含氢氧钠的溶液送入第一蒸馏器(3)中常压蒸馏为块状 氢氧化钠产品(4)，即为烧碱；步骤E 将步骤C得到的含碳酸钙及硫化钙混合物的滤饼经过第一洗涤机(5)洗 涤，得到碳硫混合钙粗品(6)，将碳硫混合钙粗品(6)经第一干燥机(7)干燥，第一粉碎机 (8)粉碎，得到碳硫混合钙成品(9)；步骤F 配置硫化钠溶液，将步骤E所得碳硫混合钙成品(9)与硫化钠以碳酸钙与 硫化钠纯质量比1 0.58 0.98先后投入第二防腐蚀反应器(10)中，缓缓搅拌进行化学 反应，生成含碳酸钠和硫化钙的混合物；步骤G 将步骤F所得的含碳酸钠和硫化钙的混合物经第二过滤器(11)过滤，滤 得澄清的含碳酸钠的溶液和含硫化钙的滤饼；步骤H 将含碳酸钠溶液送入第二蒸馏器(12)中蒸馏达到饱和溶液，再用第二喷 雾干燥器(13)干燥，得到粉体碳酸钠产品(14)；步骤I 将含硫化钙的滤饼经过第二洗涤机(15)洗涤，第二干燥机(16)干燥，第 二粉碎机(17)粉碎，得到硫化钙成品(18)。所述硫化碱废渣为用硫酸钡副产硫化钠法所得的产物。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。步骤B所述的化学反应在缓慢搅拌下进行。步骤E洗涤后的洗涤液返回系统重复利用。步骤I洗涤后的洗涤液返回系统重复利用。本专利技术所涉及的化学反应的原理为Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaSNa2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03CaC03+Na2S = = = = = Na2C03+CaS本专利技术的有益效果是本专利技术所述用硫化碱废渣制备烧碱、碳酸钠和硫化钙的方 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烧碱、碳酸钠和硫 化钙，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。附图说明图1为本专利技术所述的工艺流程 图，其中，(1)一第一防腐蚀反应器，(2)—过滤器，(3)—蒸馏器，(4)一氢氧化钠产品，(5)—洗涤机，(6) —硫化钙粗品，(7) —干燥机，(8) —粉碎机，(9)一碳硫混合钙产品， (10)--第二防腐蚀反应器，(11)一第二过滤器，(12) —第二蒸馏器，(13) —第二喷雾干 燥器，(14)一碳酸钠产品，(15) —第二洗涤机，(16) —第二干燥机，(17) —第二粉碎机， (18) —硫化钙成品。具体实施例方式实施例1参照图1，，称取某厂用硫酸钡副 产硫化钠法所得的硫化碱废渣，折算该硫化碱废渣中硫化钠质量百分含量为25 %，碳酸钠 质量百分含量为15%，称取硫化碱废渣500kg，并计算所述称量的硫化碱废渣废渣中硫化 钠与碳酸钠的摩尔量，将硫化碱废渣粉碎为40目的粉末，而后，将硫化碱废渣与水混溶，配 置成硫化碱废渣悬浊液；同时按照硫化钠与碳酸钠的摩尔量之和与氢氧化钙的摩尔量之比 为1 1配置氢氧化钙溶液；将硫化碱废渣悬浊液和氢氧化钙溶液先后投入防腐蚀反应 器(1)里，缓慢搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙和硫化钙的混合物；将所得 混合物经过滤器(2)过滤，滤得到澄清的氢氧化钠溶液，含碳酸钙和硫化钙的滤饼；将氢氧 化钠溶液送入蒸馏器(3)中常压蒸馏块状氢氧化钠产品(4)，即为烧碱，其含有氢氧化钠纯 物质为184. 27kg ；将含碳酸钙和硫化钙的滤饼经过洗涤机(5)洗涤，得到碳硫混合钙粗品(6)，将碳硫混合钙粗品(6)经干燥机(7)干燥，粉碎机(8)粉碎，得到碳硫混合钙成品(7)， 其含有碳酸钙纯物质为70. 75kg，硫化钙纯物质为115. 4kg。配置硫化钠溶液，将所得碳硫混合钙成品(9)与硫化钠以碳酸钙与硫化钠纯质量 比1 0.78先后投入第二防腐蚀反应器(10)中，缓缓搅拌进行化学反应，生成含碳酸钠和 硫化钙的混合物；将所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
用硫化碱废渣制备烧碱、碳酸钠和硫化钙的方法，其特征在于，用硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣中所含有的硫化钠和碳酸钠与氢氧化钙反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙和硫化钙混合物，经过滤将氢氧化钠与碳酸钙和硫化钙分离，滤得的氢氧化钠溶液制备为烧碱，滤到的碳酸钙和硫化钙混合物纯化后再与硫化钠反应，得到含碳酸钠和硫化钙的混合物，经过滤将碳酸钠和硫化钙分离，滤得的碳酸钠溶液制备为碳酸钠产品，滤得的硫化钙纯化后即为硫化钙产品；包括如下具体步骤：步骤Ａ：折算硫化碱废渣中硫化钠含量，并配置硫化碱废渣悬浊液和氢氧化钙溶液；步骤Ｂ：将硫化碱废渣悬浊液和氢氧化钙溶液以硫化钠与碳酸钠纯物质的摩尔量之和与氢氧化钙的摩尔量之比为１∶０．５～１先后投入防腐蚀反应器（１）里，进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；步骤Ｃ：将步骤Ｂ所得混合物经过滤器（２）过滤，滤得澄清的含氢氧钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙混合物的滤饼；步骤Ｄ：将步骤Ｃ得到的含氢氧钠的溶液送入蒸馏器（３）中常压蒸馏为块状氢氧化钠产品（４），即为烧碱；步骤Ｅ：将步骤Ｃ得到的含碳酸钙及硫化钙混合物的滤饼经过洗涤机（５）洗涤，得到碳硫混合钙粗品（６），将碳硫混合钙粗品（６）经干燥机（７）干燥，粉碎机（８）粉碎，得到碳硫混合钙成品（９）；步骤Ｆ：配置硫化钠溶液，将步骤Ｅ所得碳硫混合钙与硫化钠以碳酸钙与硫化钠纯质量比１∶０．５８～０．９８先后投入第二防腐蚀反应器（１０）中，缓缓搅拌进行化学反应，生成含碳酸钠和硫化钙的混合物；步骤Ｇ：将步骤Ｆ所得的含碳酸钠和硫化钙的混合物经第二过滤器（１１）过滤，滤得澄清的含碳酸钠的溶液和含硫化钙的滤饼；步骤Ｈ：将含碳酸钠溶液送入第二蒸馏器（１２）中蒸馏达到饱和溶液，再用第二喷雾干燥器（１２）干燥，得到粉体碳酸钠产品（１４）；步骤Ｉ：将含硫化钙的滤饼经过第二洗涤机（１５）洗涤，第二干燥机（１６）干燥，第二粉碎机（１７）粉碎，得到硫化钙成品（１８）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉兴，
申请(专利权)人：王嘉兴，
类型：发明
国别省市：44