[发明专利]一种制备氢氧化钠联产碳酸钠和硫化钙的方法

说明书

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，特别涉及一种制备氢氧化钠联产碳酸钠和硫化钙的方法，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％。

众所周知，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。

而硫化钠作为一种工业原料，其用途主要是用于制造硫化染料，皮革脱毛剂，金属冶炼，照相，人造丝脱硝等。也广泛用于制革、造纸、选矿、染料生产、有机中间体、印染、制药、味精、人造纤维、特种工程塑料、聚苯硫醚、聚碱橡胶，还用作制硫氢化钠、多硫化钠、硫代硫酸钠等，在军事工业中也有一定的用途。

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，提供一种制备氢氧化钠联产碳酸钠和硫化钙的方法，所用原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，该方法将硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣经过简单的加工处理，提取和利用其中的硫化钠和碳酸钠，充分利用了硫化碱废渣的潜在价值，且不产生二次污染，并消除了硫化碱废渣对环境的污染，是一个变废为宝，经济适用的方法。

本发明的技术方案如下：一种制备氢氧化钠联产碳酸钠和硫化钙的方法，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：将硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣投入浸泡罐(1)，并加入1-4倍质量的水浸泡0.5-2小时，经过滤器一(2)过滤，除去不溶性杂质，得到滤液一；

步骤B：配置氢氧化钙悬浊液，折算滤液一中硫化钠和碳酸钠摩尔含量，并按照硫化钠和碳酸钠摩尔含量之和与氢氧化钙摩尔含量之比为1∶0.8-1.2将滤液一和氢氧化钙悬浊液先后投入防腐蚀反应器(3)里，搅拌下进行化学反应，得到含氢氧化钠、碳酸钙及硫化钙的混合物；所得混合物经过滤器二(4)过滤，滤得澄清的含氢氧化钠的溶液和含碳酸钙及硫化钙的滤饼；

步骤C：将将步骤B所得含氢氧化钠的溶液送入蒸馏器一(5)中蒸馏为氢氧化钠饱和溶液，即为氢氧化钠产品(6)；

步骤D：将步骤B所得含碳酸钙及硫化钙的滤饼洗涤后，投入耐腐蚀反应器二(7)中，并投入硫化钠溶液，使溶液中碳酸钙与硫化钠的纯物质量之比为1∶0.8-1.2，搅拌下进行化学反应，得到含硫化钙沉淀和碳酸钠的溶液的混合物；经过滤器三(8)过滤反应物，得到硫化钙滤饼和碳酸钠滤液；

步骤E：将硫化钙滤饼经过洗涤机(9)洗涤，干燥机(10)干燥，粉碎机(11)粉碎，得到硫化钙产品(12)；

步骤F：将碳酸钠滤液送入蒸馏器二(13)中蒸馏为碳酸钠饱和溶液，而后在喷雾干燥器(14)干燥，得到粉体碳酸钠产品(15)。

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。

本发明所述制备氢氧化钠联产碳酸钠和硫化钙的方法，其化学反应原理为：

Na₂S+Ca(OH)₂＝＝＝＝＝2NaOH+CaS

Na₂CO₃+Ca(OH)₂＝＝＝＝＝2NaOH+CaCO₃

CaCO₃+Na₂S＝＝＝＝＝Na₂CO₃+CaS

本发明的有益效果是：本发明所述制备氢氧化钠联产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氢氧化钠、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