專利名稱：一種用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法
技術領域：
本發明屬于化工三廢治理和利用的技術領域，特別是一種用硫化堿廢渣制備硫代 硫酸鈉聯產碘化鈉的方法。
背景技術：
硫化堿的制造，目前采用最多的方法主要是硫化鋇法，就是用利用硫酸鈉與硫化 鋇礦進行一系列的化工單元操作得到的。這種方法要排出大量的硫化堿廢渣。如果不加以 利用和治理勢必要給環境造成一定的污染。為了消耗工業生產帶來的大量的硫化堿廢渣， 減少廢渣對環境的污染，中國專利文獻，申請號為03106905. 3，公開了一種發明名稱為“用 硫化堿廢渣制備硅肥的方法及應用”的技術，一定程度的改變了傳統對于廢渣僅僅是堆放 和掩埋的處理方式；但是轉化為農業用肥的產品，經濟價值相對較低；目前還沒有將硫化 堿廢渣處理為價值更高的工業產品的報道，尤其是還沒有用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯 產碘化鈉的方法的報道。
發明內容
本發明提供了一種不僅成本低廉、易于實現，而且工藝及生產設備簡單的用硫化 堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法；該方法能產生高經濟價值的工業產品。為了達到上述的目的，本發明的技術方案為一種用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，制備步驟如下步驟A、將硫化堿廢渣收集到溶解槽內，用1 4倍常溫水洗滌溶解0. 5 2小時；步驟B、將步驟A中溶解后的固液混合物用過濾器一進行過濾，濾餅雜質煅燒或者 深埋；步驟C、將步驟B中的濾液與氫氧化鈣以純質量比1 0. 75 1. 15先后投入防腐 反應器一里進行攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈉和碳酸鈉 來進行折算；在水溶液下緩緩攪拌進行化學反應，反應生成氫氧化鈉和碳酸鈣及硫化鈣混 合物；步驟D、將步驟C中反應得到的反應混合物，用過濾器二進行過濾，濾液用蒸餾器 一進行常壓蒸餾得到塊狀的氫氧化鈉；步驟E、將步驟D中剩余的濾餅用洗滌器一進行洗滌，過濾后的洗滌液返回蒸餾器 一中；步驟F、將步驟E中剩余的濾餅與碳酸鈉以純質量比1 1.27 1.67先后投入防 腐反應器二里進行攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈣來進行 折算；在水溶液下緩緩攪拌進行化學反應。反應生成碳酸鈣和硫化鈉混合物；步驟G、將步驟F中反應得到的反應混合物，用過濾器三進行過濾，經過濾得到澄 清的硫化鈉溶液和碳酸鈣濾餅；步驟H、步驟G中所得的碳酸鈣濾餅用洗滌器二進行洗滌，過濾后的洗滌液返回蒸餾器二中；步驟I、將步驟G中得到的碳酸鈣濾餅用干燥器和粉碎機依次進行干燥粉碎，最后 檢斤包裝得到碳酸鈣；步驟J、步驟G中所得硫化鈉溶液送入防腐反應器三中，與硫酸鈉和單質碘以純物 質質量比1 1.62 2. 02 3. 06 3. 46在在水溶液下緩慢的進行化學反應；反應生成 硫代硫酸鈉和碘化鈉混合液；步驟K、將步驟J中反應得到的反應混合物，用過濾器四進行過濾除去不溶性雜 質，濾液用蒸餾器三進行蒸餾，根據凝固點的不同經冷卻結晶分別得到了碘化鈉產品和硫 代硫酸鈉晶體產品。經過濾得到澄清的硫化鈉溶液和碳酸鈣濾餅。硫化堿廢渣的主要成分為含硫化鈉25% 30%、碳酸鈉12% 15% ；本發明主 要是充分利用了硫化堿廢渣中豐富的硫化鈉和碳酸鈉，用硫化堿廢渣與石灰進行作用再經 過除雜脫質得到市場上暢銷硫酸鈉產品；同時還聯產碘化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫化鈣等 副產品；本發明不僅生產的成本低廉、利潤高、市場需求量大，而且工藝及生產設備簡單； 是一種比較實際的處理和利用方法，該方法不但能創造出可觀的經濟價值，而且還消除了 化工廢渣、治理了環境污染；尤其是對硫化堿廢渣治理結果徹底，避免了二次污染和環保隱患。本發明的反應原理為Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaSNa2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03 CaS+Na2C03 = = = = = CaC03+Na2SNa2S+Na2S04+I2 = = = = = Na2S203+2NaI
圖1是用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的工藝流程示意圖；其中1-溶解槽，2-過濾器一，3-防腐反應器一，4-過濾器二，5-蒸餾器一，6_氫氧化 鈉，7-洗滌器一，8-防腐反應器二，9-過濾器三，10-防腐反應器三，11-過濾器四，12-蒸餾 器三，13-洗滌器二，14-干燥器，15-粉碎機，16-碳酸鈣，17-碘化鈉產品，18-硫代硫酸鈉產品。具體的實施方式實施例1用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，將400kg硫化堿廢渣(其中所 含硫化鈉按照質量比30%計算，即硫化鈉為120kg、碳酸鈉按照質量比15%計算，即碳酸鈉 為60kg)收集到溶解槽1內，用1倍常溫水洗滌溶解0. 5小時；溶解后的固液混合物用過濾 器一 2進行過濾，濾餅雜質煅燒或者深埋；濾液與氫氧化鈣按照純物質的質量比1 0.75 先后投入防腐反應器一 3里進行攪拌反應，在水溶液下緩緩攪拌進行化學反應，反應生成 氫氧化鈉和碳酸鈣及硫化鈣混合物；將防腐反應器一 3里反應得到的反應混合物，用過濾 器二 4進行過濾，濾液用蒸餾器一 5進行常壓蒸餾得到塊狀的207. 97kg氫氧化鈉6 (其中 所含硫化鈉120kg與氫氧化鈣反應產生氫氧化鈉138. 65kg、碳酸鈉與氫氧化鈣反應產生氫氧化鈉69. 32kg)；濾餅(其中含有87. 57kg硫化鈣)用洗滌器一 7進行洗滌，過濾后的洗滌液返回 蒸餾器一 5中；剩余的濾餅與碳酸鈉以純質量比1 1.27先后投入防腐反應器二 8里進行 攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈣來進行折算；在水溶液下 緩緩攪拌進行化學反應。反應生成碳酸鈣和硫化鈉混合物；將防腐反應器二 8中反應得到的反應混合物，用過濾器三9進行過濾，經過濾得到 澄清的硫化鈉溶液和碳酸鈣濾餅；碳酸鈣濾餅用干燥器14和粉碎機15依次進行干燥粉碎， 最后檢斤包裝得到121. 63kg碳酸鈣16。所得91. 22kg硫化鈉濾液送入防腐反應器三10 中，與硫酸鈉和單質碘以純物質質量比1 1.62 3. 06在在水溶液下緩慢的進行化學反 應；反應生成硫代硫酸鈉和碘化鈉混合液；再用過濾器四11進行過濾除去不溶性碳酸鈣雜 質，濾液用蒸餾器三12進行蒸餾，根據凝固點的不同經冷卻結晶分別得到了 374. 62kg碘化 鈉產品17和202. 70kg硫代硫酸鈉晶體產品18。實施例2用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，將400kg硫化堿廢渣(其中所 含硫化鈉按照質量比30%計算，即硫化鈉為120kg、碳酸鈉按照質量比15%計算，即碳酸鈉 為60kg)收集到溶解槽1內，用2倍常溫水洗滌溶解1. 5小時；溶解后的固液混合物用過濾 器一 2進行過濾，濾餅雜質煅燒或者深埋；濾液與氫氧化鈣按照純物質的質量比1 0.95 先后投入防腐反應器一 3里進行攪拌反應，在水溶液下緩緩攪拌進行化學反應，反應生成 氫氧化鈉和碳酸鈣及硫化鈣混合物；將防腐反應器一 3里反應得到的反應混合物，用過濾 器二 4進行過濾，濾液用蒸餾器一 5進行常壓蒸餾得到塊狀的263. 43kg氫氧化鈉6 (其中 所含硫化鈉120kg與氫氧化鈣反應產生氫氧化鈉175. 62kg、碳酸鈉與氫氧化鈣反應產生氫 氧化鈉87. 81kg)；濾餅(其中含有110. 92kg硫化鈣)用洗滌器一 7進行洗滌，過濾后的洗滌液返回 蒸餾器一 5中；剩余的濾餅與碳酸鈉以純質量比1 1.47先后投入防腐反應器二 8里進行 攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈣來進行折算；在水溶液下 緩緩攪拌進行化學反應。反應生成碳酸鈣和硫化鈉混合物；將防腐反應器二 8中反應得到的反應混合物，用過濾器三9進行過濾，經過濾得到 澄清的硫化鈉溶液和碳酸鈣濾餅；碳酸鈣濾餅用干燥器14和粉碎機15依次進行干燥粉碎， 最后檢斤包裝得到154. 06kg碳酸鈣16。所得115. 51kg硫化鈉濾液送入防腐反應器三10 中，與硫酸鈉和單質碘以純物質質量比1 1.82 3. 26在在水溶液下緩慢的進行化學反 應；反應生成硫代硫酸鈉和碘化鈉混合液；再用過濾器四11進行過濾除去不溶性碳酸鈣雜 質，濾液用蒸餾器三12進行蒸餾，根據凝固點的不同經冷卻結晶分別得到了 449. 84kg碘化 鈉產品17和243. 40kg硫代硫酸鈉晶體產品18。實施例3用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，將400kg硫化堿廢渣(其中所 含硫化鈉按照質量比30%計算，即硫化鈉為120kg、碳酸鈉按照質量比15%計算，即碳酸鈉 為60kg)收集到溶解槽1內，用4倍常溫水洗滌溶解2小時；溶解后的固液混合物用過濾器 一 2進行過濾，濾餅雜質煅燒或者深埋；濾液與氫氧化鈣按照純物質的質量比1 1.15先 后投入防腐反應器一 3里進行攪拌反應，在水溶液下緩緩攪拌進行化學反應，反應生成氫氧化鈉和碳酸鈣及硫化鈣混合物；將防腐反應器一 3里反應得到的反應混合物，用過濾器 二 4進行過濾，濾液用蒸餾器一 5進行常壓蒸餾得到塊狀的239. 91kg氫氧化鈉6 (其中所 含硫化鈉120kg與氫氧化鈣反應產生氫氧化鈉175. 38kg、碳酸鈉與氫氧化鈣反應產生氫氧 化鈉 64. 53kg)；濾餅(其中含有110. 77kg硫化鈣)用洗滌器一 7進行洗滌，過濾后的洗滌液返回 蒸餾器一 5中；剩余的濾餅與碳酸鈉以純質量比1 1.67先后投入防腐反應器二 8里進行 攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈣來進行折算；在水溶液下 緩緩攪拌進行化學反應。反應生成碳酸鈣和硫化鈉混合物；將防腐反應器二 8中反應得到的反應混合物，用過濾器三9進行過濾，經過濾得到 澄清的硫化鈉溶液和碳酸鈣濾餅；碳酸鈣濾餅用干燥器14和粉碎機15依次進行干燥粉碎， 最后檢斤包裝得到153. 85kg碳酸鈣16。所得115. 39kg硫化鈉濾液送入防腐反應器三10 中，與硫酸鈉和單質碘以純物質質量比1 2.02 3. 46在在水溶液下緩慢的進行化學反 應；反應生成硫代硫酸鈉和碘化鈉混合液；再用過濾器四11進行過濾除去不溶性碳酸鈣雜 質，濾液用蒸餾器三12進行蒸餾，根據凝固點的不同經冷卻結晶分別得到了 449. 25kg碘化 鈉產品17和243. 09kg硫代硫酸鈉晶體產品18。上述實施例，只是本發明的較佳實施例，并非用來限制本發明實施范圍，故凡以本 發明權利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求范圍 之內。
權利要求
一種用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，其特征在于，制備步驟如下步驟A、將硫化堿廢渣收集到溶解槽內，用1～4倍常溫水洗滌溶解0.5～2小時；步驟B、將步驟A中溶解后的固液混合物用過濾器一進行過濾，濾餅雜質煅燒或者深埋；步驟C、將步驟B中的濾液與氫氧化鈣以純質量比1∶0.75～1.15先后投入防腐反應器一里進行攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈉和碳酸鈉來進行折算；步驟D、將步驟C中反應得到的反應混合物，用過濾器二進行過濾，濾液用蒸餾器一進行常壓蒸餾得到塊狀的氫氧化鈉；步驟E、將步驟D中剩余的濾餅用洗滌器一進行洗滌，過濾后的洗滌液返回蒸餾器一中；步驟F、將步驟E中剩余的濾餅與碳酸鈉以純質量比1∶1.27～1.67先后投入防腐反應器二里進行攪拌反應，所述濾液與氫氧化鈣的純質量比按照濾液中純硫化鈣來進行折算；步驟G、將步驟F中反應得到的反應混合物，用過濾器三進行過濾，經過濾得到澄清的硫化鈉溶液和碳酸鈣濾餅；步驟H、步驟G中所得的碳酸鈣濾餅用洗滌器二進行洗滌，過濾后的洗滌液返回蒸餾器二中；步驟I、將步驟G中得到的碳酸鈣濾餅用干燥器和粉碎機依次進行干燥粉碎，最后檢斤包裝得到碳酸鈣；步驟J、步驟G中所得硫化鈉溶液送入防腐反應器三中，與硫酸鈉和單質碘以純物質質量比1∶1.62～2.02∶3.06～3.46在在水溶液下緩慢的進行化學反應；步驟K、將步驟J中反應得到的反應混合物，用過濾器四進行過濾除去不溶性雜質，濾液用蒸餾器三進行蒸餾，根據凝固點的不同經冷卻結晶分別得到了碘化鈉產品和硫代硫酸鈉晶體產品。
2.根據權利要求1所述的用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，其特征在 于，制備步驟K中蒸餾器三進行的是減壓蒸餾。
全文摘要
本發明屬于化工三廢治理和利用的技術領域，特別是一種用硫化堿廢渣制備硫代硫酸鈉聯產碘化鈉的方法，其主要技術方案為本發明主要是充分利用了硫化堿廢渣中豐富的硫化鈉和碳酸鈉，用硫化堿廢渣與石灰進行作用再經過除雜脫質得到市場上暢銷硫酸鈉產品；同時還聯產碘化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫化鈣等副產品；本發明不僅生產的成本低廉、利潤高、市場需求量大，而且工藝及生產設備簡單；是一種比較實際的處理和利用方法，該方法不但能創造出可觀的經濟價值，還消除了化工廢渣、治理了環境污染；尤其是對硫化堿廢渣治理結果徹底，避免了二次污染和環保隱患。
文檔編號C01D3/12GK101987724SQ201010243878
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者王嘉興 申請人:汪晉強