專利名稱：用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法
技術領域：
本發明涉及硫酸鋇副產硫化鈉法所得硫化堿廢渣的治理和利用的技術領域，特別 涉及用硫酸鋇副產硫化鈉法所得硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法。
背景技術：
硫化堿(硫化鈉)的工業生產方法主要有煤粉還原芒硝法、氣體還原法、硫酸鋇副 產硫化鈉法和硫化氫法。其中，硫酸鋇副產硫化鈉法是用煤還原硫酸鋇制取硫化鋇，再加入 硫酸鈉溶液處理，生成硫化鈉和沉淀硫酸鋇，經抽濾分離，蒸發濃縮而得。該方法排出大量 的硫化堿廢渣，其中大部分來自煤中所含的碳，以及未能分離的硫化鈉。經檢測，碳酸鈉在 該硫化堿廢渣中的含量達12-15%，而硫化鈉為25-30%。總所周知，硫化鈉極易溶于水，水溶液呈強堿性，與皮膚和黏膜接觸時有極強的刺 激性和腐蝕性，觸及皮膚和毛發時會造成灼傷。尤其與水反應生成的硫化氫氣體，吸收人體 后，從而引起中毒至死亡，因此，硫化堿廢渣如果不加以利用和治理，不僅會造成環境污染， 也存在一定的安全隱患。然而，關于硫化堿廢渣的綜合利用和治理，目前，并沒有具體可行的方法，生產硫 化堿廢渣的廠家多數將硫化堿廢渣直接堆放或深埋，這毫無疑問，會造成十分嚴重的環境 污染和惡化。因此，有必要探索從硫化堿廢渣中提取硫化鈉的方法，從而有效的挖掘硫化堿廢 渣的潛在價值，消除環境污染和安全隱患。為此，本申請人探索了用硫化堿廢渣制備燒堿和 碳硫混合鈣的方法，該方法有效的將硫化堿中的有效成分轉化為燒堿和碳硫混合鈣。其中，燒堿易溶于水，呈強堿性，都能提供Na+離子。這些性質使它們被廣泛地用 于制肥皂、紡織、印染、漂白、造紙、精制石油、冶金及其他化學工業等各部門中，是一種重要 的化工原料。碳酸鈣是一種重要的礦物原料，可用作橡膠、塑料、造紙、涂料和油墨等行業的填 料。廣泛用于有機合成、冶金、玻璃和石棉等生產中。還可用作工業廢水的中種劑、胃與十二 指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含S02廢氣中的S02消除劑、乳牛飼料填加劑和油 毛氈的防粘劑。也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。而硫化鈣由硫酸鈣粉末與焦炭或木屑在高溫下制得。或1000度下將H2S與H2混 合氣體通入碳酸鈣中反應至無水汽產生后，繼續通H2數分鐘，放冷制得。其主要用作鞣革 脫毛劑、農藥殺菌劑、發光材料、潤滑劑的添加劑，以及制取獸藥等，也是一種十分有用的工 業原料。
發明內容
本發明的目的在于，提供用硫酸鋇副產硫化鈉法所得硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫 混合鈣的方法，該方法利用氫氧化鈣與硫化堿廢渣中的硫化鈉反應，制得氫氧化鈉、碳酸鈣 和硫化鈣，從而實現了變廢為寶，消除了硫化堿廢渣對環境的污染。
本發明的技術方案如下用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在 于，包括如下步驟步驟A 折算硫化堿廢渣中硫化鈉的質量含量和摩爾含量，并配置硫化堿廢渣懸 濁液和氫氧化鈣溶液；步驟B 將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液以硫化鈉與氫氧鈣純物質的摩爾量 之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為1 0. 5 1先后投入防腐蝕反應器(1)里，進行化學反 應，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣的混合物；步驟C 將步驟B所得混合物經過濾器(2)過濾，濾得澄清的含氫氧鈉的溶液和含 碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅；步驟D 將步驟C得到的含氫氧鈉的溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾為塊狀氫氧 化鈉產品⑷；步驟E 將步驟C得到的含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅經過洗滌機(5)洗滌，得 到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳硫混合鈣粗品(6)經干燥機(7)干燥，粉碎機(8)粉碎，得到碳 硫混合鈣產品(9)。所述硫化堿廢渣為用硫酸鋇副產硫化鈉法所得的產物。配置硫化堿廢渣懸濁液前，先將所述硫化堿廢渣粉碎成40目。步驟B所述的化學反應在緩慢攪拌下進行。本發明所涉及的化學反應的原理為Na2S+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaS
Na2C03+Ca (OH) 2 = = = = = 2Na0H+CaC03本發明的有益效果是本發明所述用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法， 該方法將用硫酸鋇副產硫化鈉法所得的硫化堿廢渣轉化為工業原料氫氧化鈉、碳酸鈣和硫 化鈣，從而消除了硫化堿廢渣中硫化鈉對環境的污染，有效利用了硫化堿廢渣的潛在價值， 實現了變廢為寶，是一個很有實用價值的方法。
圖1為本發明所述用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法的工藝流程圖，其 中，(1)-防腐蝕反應器，(2)-過濾器，(3)-蒸餾器，(4)-氫氧化鈉產品，(5)-洗滌機， (6) —硫化鈣粗品，(7) —干燥機，(8) —粉碎機，(9)一碳硫混合鈣產品。
具體實施例方式實施例1參照圖1，用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，稱取某廠用硫酸鋇副產 硫化鈉法所得的硫化堿廢渣，折算該硫化堿廢渣中硫化鈉質量百分含量為25 %，碳酸鈉質 量百分含量為15%，稱取硫化堿廢渣500kg，并計算所述稱量的硫化堿廢渣廢渣中硫化鈉 與碳酸鈉的摩爾量，將硫化堿廢渣粉碎為40目的粉末，而后，將硫化堿廢渣與水混溶，配置 成硫化堿廢渣懸濁液；同時按照硫化鈉與碳酸鈉的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為 1 1配置氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液先后投入防腐蝕反應器(1) 里，緩慢攪拌下進行化學反應，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣和硫化鈣的混合物；將所得混合物經過濾器(2)過濾，濾得到澄清的氫氧化鈉溶液，含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅；將氫氧化鈉溶 液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾塊狀氫氧化鈉產品(4)，其含有氫氧化鈉純物質為184. 27kg ； 將含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅經過洗滌機(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳硫混合鈣 粗品(6)經干燥機(7)干燥，粉碎機(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產品(9)，其含有碳酸鈣純物 質為70. 75kg，硫化鈣純物質為115. 4kg。實施例2參照圖1，用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，稱取某廠用硫酸鋇副產 硫化鈉法所得的硫化堿廢渣，折算該硫化堿廢渣中硫化鈉質量百分含量為25 %，碳酸鈉質 量百分含量為15%，稱取硫化堿廢渣500kg，并計算所述稱量的硫化堿廢渣廢渣中硫化鈉 與碳酸鈉的摩爾量，將硫化堿廢渣粉碎為40目的粉末，而后，將硫化堿廢渣與水混溶，配置 成硫化堿廢渣懸濁液；同時按照硫化鈉與碳酸鈉的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比 為1 0. 5配置氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液先后投入防腐蝕反應 器(1)里，緩慢攪拌下進行化學反應，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣和硫化鈣的混合物；將所得 混合物經過濾器(2)過濾，濾得到澄清的氫氧化鈉溶液，含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅；將氫 氧化鈉溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾塊狀氫氧化鈉產品(4)，其含有氫氧化鈉純物質為 92. 14kg ；將含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅經過洗滌機(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳 硫混合鈣粗品(6)經干燥機(7)干燥，粉碎機(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產品(9)，其含有碳 酸鈣純物質為35. 28kg，硫化鈣純物質為57. 7kg。實施例3參照圖1，用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，稱取某廠用硫酸鋇副產 硫化鈉法所得的硫化堿廢渣，折算該硫化堿廢渣中硫化鈉質量百分含量為25%，碳酸鈉質 量百分含量為15%，稱取硫化堿廢渣500kg，并計算所述稱量的硫化堿廢渣廢渣中硫化鈉 與碳酸鈉的摩爾量，將硫化堿廢渣粉碎為40目的粉末，而后，將硫化堿廢渣與水混溶，配置 成硫化堿廢渣懸濁液；同時按照硫化鈉與碳酸鈉的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比 為1 0. 7配置氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液先后投入防腐蝕反應 器(1)里，緩慢攪拌下進行化學反應，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣和硫化鈣的混合物；將所得 混合物經過濾器(2)過濾，濾得到澄清的氫氧化鈉溶液，含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅；將氫 氧化鈉溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾塊狀氫氧化鈉產品(4)，其含有氫氧化鈉純物質為 128. 99kg;將含碳酸鈣和硫化鈣的濾餅經過洗滌機(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將 碳硫混合鈣粗品(6)經干燥機(7)干燥，粉碎機(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產品(9)，其含有 碳酸鈣純物質為49. 5kg，硫化鈣純物質為80. 7kg。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列方法。只是做出若干 簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟A折算硫化堿廢渣中硫化鈉的質量含量和摩爾含量，并配置硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液；步驟B將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液以硫化鈉與氫氧鈣純物質的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為1∶0.5～1先后投入防腐蝕反應器(1)里，進行化學反應，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣的混合物；步驟C將步驟B所得混合物經過濾器(2)過濾，濾得澄清的含氫氧鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅；步驟D將步驟C得到的含氫氧鈉的溶液送入蒸餾器(3)中常壓蒸餾為塊狀氫氧化鈉產品(4)；步驟E將步驟C得到的含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅經過洗滌機(5)洗滌，得到碳硫混合鈣粗品(6)，將碳硫混合鈣粗品(6)經干燥機(7)干燥，粉碎機(8)粉碎，得到碳硫混合鈣產品(9)。
2.如權利要求1所述的用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，所 述硫化堿廢渣為用硫酸鋇副產硫化鈉法所得的產物。
3.如權利要求1所述的用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，配 置硫化堿廢渣懸濁液前，先將所述硫化堿廢渣粉碎成40目。
4.如權利要求1所述的用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，其特征在于，步 驟B所述的化學反應在緩慢攪拌下進行。
全文摘要
本發明提供了用硫化堿廢渣制備燒堿和碳硫混合鈣的方法，包括如下步驟折算硫化堿廢渣中硫化鈉的質量含量和摩爾含量，并配置硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液；將硫化堿廢渣懸濁液和氫氧化鈣溶液以硫化鈉與氫氧鈣純物質的摩爾量之和與氫氧化鈣的摩爾量之比為1∶0.5～1先后投入防腐蝕反應器里，進行化學反應，得到含氫氧化鈉、碳酸鈣及硫化鈣混合物；所得混合物經過濾器過濾，濾得含氫氧鈉的溶液和含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅；含氫氧鈉的溶液送入蒸餾器中常壓蒸餾為塊狀氫氧化鈉產品；含碳酸鈣及硫化鈣混合物的濾餅經過洗滌機洗滌，得到碳硫混合鈣粗品，經干燥機干燥，粉碎機粉碎，得到碳硫混合鈣產品。該方法消除了硫化堿廢渣對環境的污染。
文檔編號C01D1/20GK101898771SQ201010244009
公開日2010年12月1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:王嘉興