[发明专利]一种利用副产硫化钠溶液制备颜料级硫化锌的方法

说明书

本发明硫化锌制备技术领域，公开了一种利用副产硫化钠溶液制备颜料级硫化锌的方法，包括下述步骤，S1.以低浓度硫化钠溶液作为生成硫化锌的反应物之一，低浓度硫化钠溶液来自生产沉淀硫酸钡的副产品；S2.以工业氧化锌、工业硫酸制作硫酸锌溶液，硫酸锌溶液作为生成硫化锌的反应物之一；S3.低浓度硫化钠溶液、硫酸锌溶液分别通过溶液计量器盛放；S4.在溶液计量器的控制下，硫酸锌溶液与硫化钠溶液按照一定的出料速度和比例加入到合成反应器中，进行复分解反应，反应产生硫化锌沉淀及硫酸钠溶液；S5.反应料浆进行过滤和洗涤，过滤所得的滤液为硫酸钠溶液，送到沉淀硫酸钡生产车间作溶解元明粉使用，而固体的硫化锌滤饼则通过干燥、煅烧、研磨形成成品。

技术领域

本发明属于硫化锌制备技术领域，具体涉及一种利用副产硫化钠溶液制备颜料级硫化锌的方法。

背景技术

硫化锌为白色至灰白或浅黄色粉末，用途比较广泛，主要用在染料、玻璃、光学镀膜材料、涂料塑料和颜料等行业。颜料级硫化锌作为白色颜料，一般情况下它的白度仅次于钛白粉，但颜料级硫化锌不吸收波长450～500nm(蓝色)段的光波，而钛白粉则会吸收此波段的光波而呈黄色底色，因此颜料级硫化锌的某些性能比钛白粉的性能更优异，非常适用于白度要求高的涂料。

目前，生产沉淀硫酸钡产品的企业多用硫化钡与硫酸钠溶液进行复分解反应，每吨沉淀硫酸钡产品副产低浓度(约5％)硫化钠溶液约7吨。这些溶液若不利用，必定会造成很大的环境污染或花费很大的治理费用。大部分企业都是用蒸发浓缩的方法制成各种规格的硫化碱产品，以每吨沉淀硫酸钡产品副产低浓度(按5％计)硫化钠溶液为7吨计，每吨沉淀硫酸钡产品可制得60％的片碱约0.56吨，理论上需蒸发水量为6.3吨，而实际的蒸汽消耗量要比这大得多。此外，这种低浓度硫化钠溶液的纯度很高，经过简单的净化就能满足生产颜料级硫化锌的要求，因此迫切需要一条节能降耗利用低浓度硫化钠溶液的工艺技术。

国内外有关颜料级硫化锌的研究与开发主要存在如下技术问题：

1.研究纳米硫化锌的报道较多，颜料级硫化锌的研究报道极少，仅有的报道也停留在实验阶段。根据文献【CN113104883B】中[0046]“将纯化后的锌原和硫原溶液同时加入高速搅拌的反应器中”和[0059]中“H₂SO₄为分析级，纯度98％以上；NaOH为分析级，纯度96％以上；……Zn粉为分析级，纯度99.999％以上”的描述，表明该方法只能在实验室中进行小型试验，在规模化生产中是难以实现的；

2.文献【CN113104883B】中使用的硫原和锌原的杂质较多，杂质的净化工艺流程较长，难以在规模化的生产中控制产品的质量；其他有使用硫化氢为原料的报道，但硫化氢有剧毒，且运输和贮存都有困难；而用有机硫化合物的价格过高。这些都影响规模化生产的难以实现；

3.现有的实验室研究的参数和设备还不足以在规模化生产中使用，因规模化生产会存在“放大效应”，且生成硫化锌的反应属液固相多相反应，如果不控制物料的加入速度，固相产物就容易包裹液相物质，从而使产品质量指标难以达到要求。

生产沉淀硫酸钡副产的硫化钠溶液是一种硫化钠含量很低的稀溶液，目前用这种溶液规模化生产颜料级硫化钠的生产技术还未见报道，我国目前使用的颜料级硫化钠皆为进口产品，技术被国外所垄断，长期依赖进口产品将存在很大的风险，因此，开发规模化生产颜料级硫化钠的生产技术有非常重要的意义。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种利用副产硫化钠溶液制备颜料级硫化锌的方法。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用副产硫化钠溶液制备颜料级硫化锌的方法，包括下述步骤，

S1.以低浓度硫化钠溶液作为生成硫化锌的反应物之一，所述低浓度硫化钠溶液来自生产沉淀硫酸钡的副产品；