[发明专利]一种制取氢氧化钠的方法

说明书

本发明涉及一种制取氢氧化钠的方法。它是采用以硫化钠水溶液与氧化铜进行复分解反应，制取氢氧化钠，其主反应式如下：

中国发明专利申请CN87103073A公开一种在硫化钠水溶液中加入过量（摩尔比）氧化铜，在98℃-105℃常压下进行复分解反应，制取氢氧化钠的方法。该方法有以下不足：

1、由于该发明是在98℃-105℃下进行反应，因此需对反应系统加热，造成生产中能耗过高。

2、根据现有知识可知，该发明的反应是一放热反应。而在加热条件显然对其正向反应不利。而且该发明公开的反应中同时存在着硫化钠氧化还原反应。当反应体系温度升高时，将显著加快氧化反应的进程。由于这些原因将明显影响氢氧化钠的收率，致使其实际转化率达不到申请文件所给出的数据。

3、在该专利的方法中除存在复分解反应，氧化还原反应外，还存在着硫化硐的溶解反应，现有文献及有关试验均表明，在高温下，硫化铜的溶解量明显大于低温下的溶解量。由于这一原因将使铜耗量增高，使生产成本上升，并造成产物中铜含量过高的问题。

4、该发明的反应是溶-固相面间的反应，而用该发明说明书给出的技术生产时不能使反应相有充分的接触，造成反应周期长，而且不容易反应完全。

5、由于该发明的反应周期长，将造成反应产物中碳酸盐数量增加，进一步影响产品纯度。

本发明的目的是提供一种能降低生产能耗，提高产物收率，缩短反应周期的制取氢氧化钠的方法。

本发明的目的通过以下技术措施实现：在0-50℃的硫化钠水溶液中加入氧化铜，加入的氧化铜当量数与硫化钠当量数之比等于或大于1，经搅拌，反应生成氢氧化钠。本发明的方法适应范围较大，其原料Na₂S中的杂质Na₂CO₃等的含量、反应压力、Na₂S浓度、CuO的加入量、搅拌速度、 搅拌时间以及反应温度等在很宽范围内变化，均不明显影响高的产物收率的获得。这可用下述实验数据证明：

1、Na₂CO₃含量对NaOH收率的影响：Na₂S中含NaCO₃高出20%，对NaOH的收率无影响（见表1）。

表1、杂质Na₂CO₃含量对Na₂S转为NaOH的影响

Na₂CO₃含量，% 0.5 5 10 20 30

NaOH收率，%    96.0    95.8    96.2    95.4    94.2

Fe，Cl^-，SO^2-₄等杂质对反应和收率均无影响。

2、反应压力对NaOH收率的影响：在常压下，NaOH的收率无明显变化（表2）。

表2.反应压力对Na₂S转为NaOH的影响

压力，mmHg    640    760    780

NaOH收率%    95.3    95.6    95.4

3、CuO的加入量对NaOH收率的影响：随着CuO加入量的增加，至Na₂S与CuO的当量比为≥1以后，NaOH收率的增加趋于平缓（表3）。

表3、CuO的加入量对Na₂S转为NaOH影响

CuO与Na₂S当量比 0 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.5

NaOH收率，%    0    88.0    93.0    94.2    94.8    95.6    96.0    96.1

4、反应温度对NaOH收率的影响：随反应温度增加，NaOH收率稍有下降（表4）。

表4、反应温度对Na₂S转为NaOH的影响

温度，℃    0    6    15    24    37    50

NaOH收率%    96.2    95.9    95.6    95.4    95.0    93.8

在我们的实验中还表明，温度在反应液体的凝固点至沸点以内变化都不影响反应过程，只是对收率有影响。