無水硫化鈉制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種硫化鈉提純方法，包括以下步驟：S100：抽取取生產硫酸鋇生產的硫化鈉水溶液，這一水溶液中含有硫化鈉40～70g/L；S200：在水溶液中加入40～70g/L硫化鈉水溶液，溫度70℃以上，澄清20小時以上，過濾澄清；S300：蒸發至250g/L左右，獲得硫化鈉半成品；S400：將硫化鈉半成品打至除鐵器中，加入0.1?0.3％wt的多聚硫酸鐵使生成的各種沉淀物質沉降，攪拌20分鐘溫度70～80℃過濾；得鐵含量在1ppm以下的硫化鈉溶液；S500：將步驟S400的溶液蒸發濃縮至60％含量，制片即得鐵含量在10ppm以下的硫化鈉產品。本發明制備的硫化鈉純度高，具有廣泛應用。
【專利說明】
無水硫化鈉制備方法
技術領域
[0001 ]本發明屬于化工領域，特別涉及一種無水硫化鈉制備方法。
【背景技術】
[0002]目前我國生產的工業硫化鈉有紅片硫化鈉，黃片硫化鈉，紅片硫化鈉鐵含量300ppm左右，黃片鐵含量硫化鈉在30ppm左右。對一些特殊客戶要求鐵含量更低一些，要求〈I Oppm ；尤其在銅礦選礦、硫化染料及制革行業。如生產優質的高級硫化染料，生產柔軟，手感好的皮革，提尚革廣品質量等方面，都要求硫化納廣品鐵含量〈I Oppm。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種無水硫化鈉制備方法，包括以下步驟:
[0004]SlOO:抽取取生產硫酸鋇生產的硫化鈉水溶液，這一水溶液中含有硫化鈉40?70g/LoS200:在水溶液中加入40?70g/L硫化鈉水溶液，溫度70 °C以上，澄清20小時以上，過濾澄清。S300:蒸發至250g/L左右，獲得硫化鈉半成品。S400:將硫化鈉半成品打至除鐵器中，加入0.1-0.3%wt的多聚硫酸鐵使生成的各種沉淀物質沉降，攪拌20分鐘溫度70?80°C過濾;得鐵含量在Ippm以下的硫化鈉溶液。S500:將步驟S400的溶液蒸發濃縮至60%含量，制片即得鐵含量在I Oppm以下的硫化納廣品。
[0005]可選的，還包括如下步驟:S500:在硫酸鋅溶液中加入金屬錳粉和/或錳基合金粉，溫度為50°C、且pH>4.0，攪拌反應，反應完成后，過濾分離，之后經蒸發濃縮結晶，得到高純度硫酸鋅，將制備的高純度硫酸鋅按每立方濾液加入硫酸鋅5-10千克量稱取硫酸鋅，每立方濾液對應配制I立方硫酸鋅溶液;按每立方水中加入硫化鋇150kg，取清液備用;將以上兩種配好的溶液，同時加入硫化鈉濾液中，攪拌，攪拌速度80轉/分鐘，反應溫度控制在80 0C以上，然后沉淀12—16小時，除雜澄清后，送蒸發工序，經蒸發濃縮即得到高純度硫化鈉。
[0006]可選的，還包括如下步驟:S600:取一定量結晶硫化鈉原料置于真空耙式干燥機中，密封干燥機，開啟真空栗，開啟羅茨風機.待真空表穩定之后，開啟循環油栗，并開始加熱循環油，控制循環油的溫度，耙式干燥機勻速攪拌.設備運行一定時間后，停止攪拌，關閉干燥機上部閥門，向干燥機內通入氮氣，打開投料口，迅速取料，使用熱重分析儀測其剩余水含量.待脫水反應全部結束后，關閉真空栗和羅茨風機，停止攪拌，降溫出料;其中真空度必須彡0.096MPa，采用兩段溫度進行干燥，一段低溫85°C進行加熱Ih; 二段高溫115°C進行加熱0.5h;將物料冷卻至40 °C以下出料。
[0007]本發明的有益效果是:生產中采取不銹鋼設備如沉降罐、管道、栗類、蒸發器、制片機等避免了鐵雜質的引入，增加了自燃沉降時間，通過添加除鐵劑，增加過濾裝置，以上措施使得硫化鈉產品中的鐵含量都降至在1ppm以下。采用高純度硫酸鋅和硫化鋇溶液，可以去除硫化鈉中的鐵離子，使得鐵離子含量大大降低(低于3ppm);干燥過程中控制干燥真空度、干燥溫度、干燥時間、出料溫度等條件來解決結晶硫化鈉易氧化、黏結的問題，從而得到高純度的無水硫化鈉。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明提純方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0009]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明，使本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。
[0010]實施例1
[0011]請參閱圖1，本發明的硫酸鈉提純工藝包括以下步驟:
[0012]SlOO:抽取取生產硫酸鋇生產的硫化鈉水溶液，這一水溶液中含有硫化鈉40?70g/L，堿性很強，為減少對設備腐蝕，可采用不銹鋼設備管道栗。
[0013]S200:在水溶液中加入40?70g/L硫化鈉水溶液，溫度70 °C以上，澄清20小時以上，
過濾澄清。由于生產硫酸鋇系統帶來的雜質鋇，鐵含量偏高，加入硫化鈉可以去除鋇等雜質。
[0014]S300:蒸發至250g/L左右，獲得硫化鈉半成品；蒸發設備采取四效蒸發的工藝。
[0015]S400:將硫化鈉半成品打至除鐵器中，再加入0.1-0.3%wt的多聚硫酸鐵使生成的各種沉淀物質沉降，攪拌20分鐘溫度70?80°C過濾;得鐵含量在Ippm以下的硫化鈉溶液。
[0016]S500:將步驟S400的溶液在單效蒸發器(2520不銹鋼)中濃縮至60%含量，制片即得鐵含量在1ppm以下的硫化鈉產品。
[0017]為了更進一步的除去鐵離子，在加入碳酸鈉、氫氧化鈉，明礬濾除沉淀得到濾液后，還可以包括如下步驟:
[0018]S600:配制硫酸鋅溶液。工業硫酸鋅中含有較多的銅、鎘、鎳、鈷等雜質元素，若直接采用工業硫酸鋅則會在硫化鈉的制備中引入雜質。為此本發明，在硫酸鋅溶液中加入金屬錳粉和/或錳基合金粉，溫度為50 °C、且pH>4.0，攪拌反應，反應完成后，過濾分離，即可以將工業硫酸鋅中的銅、鎘、鎳和鈷元素去除，之后經蒸發濃縮結晶，即得到高純度硫酸鋅。金屬錳的還原電勢高于金屬鋅的還原電勢，這使得金屬錳對銅、鎘、鈷及鎳的置換能力要強于金屬鋅;在較低的溫度下，即可實現銅、鎘、鈷及鎳的深度凈化，徹底改變現有鋅粉凈化工藝中，為脫除銅鎘鎳鈷以及避免銅鎘的返溶，需對溶液進行升溫和降溫操作的現狀。此外，金屬錳較高的還原電勢，使得凈化渣中銅、鎘、鈷、鎳穩定性較好，避免了返溶現象的發生。
[0019]實驗例I
[0020]量取I.6L除鐵后硫酸鋅溶液(Zn: 140g/L，Cu:310mg/L，Cd:502mg/L，N1:14.6mg/L，Co: 12.8mg/L，pH=4.9)，開啟攪拌并加熱升溫至50°C，隨后按照銅和鎘總質量的5倍加入錳銅合金粉(Mn:98%，)保溫反應120min后結束反應，真空抽濾并收集濾液和濾渣。所得濾液中銅、鎘、鈷、鎳濃度分別為0.16、0.13、0.22、0.14mg/L，脫除率均超過98 %，滿足雜質脫除要求。
[0021 ]將制備的高純度硫酸鋅按每立方濾液加入硫酸鋅5-10千克量稱取硫酸鋅，每立方濾液對應配制I立方硫酸鋅溶液。[0022 ] 配制硫化鋇溶液，按每立方水中加入硫化鋇150kg，將硫化鋇(BaS)溶化到15Be，水溫90 0C，沉淀70分鐘，取清液備用，每立方濾液需加入0.06-0.08立方的硫化鋇溶液;將以上兩種配好的溶液，同時加入硫化鈉濾液中，攪拌，攪拌速度80轉/分鐘，反應溫度控制在80°C以上，然后沉淀12—16小時，除雜澄清后的硫化鈉溶液中鐵離子含量在3-8PPM，然后送蒸發工序;經蒸發濃縮、制片包裝，即高純度硫化鈉。
[0023]實施例2
[0024]本實施例重點介紹對于實施例1所制備的高純度硫化鈉的干燥方法。實施例1所產的硫化鈉主要成分是Na2S.9H20與Na2S.5.5H20為了獲得無水硫化鈉，需要對其進行干燥處理。
[0025]具體為，S700:取一定量結晶硫化鈉原料置于真空耙式干燥機中，密封干燥機，開啟真空栗，待干燥機內真空度達到-0.0SMPa時，開啟羅茨風機.待真空表穩定之后，開啟循環油栗，并開始加熱循環油，控制循環油的溫度，耙式干燥機勻速攪拌.設備運行一定時間后，停止攪拌，關閉干燥機上部閥門，向干燥機內通入氮氣，打開投料口，迅速取料，使用熱重分析儀測其剩余水含量.待脫水反應全部結束后，關閉真空栗和羅茨風機，停止攪拌，降溫出料。要使硫化鈉晶體在真空干燥過程中不出現熔融和粘壁，真空度必須多0.096MPa，這是晶體硫化鈉能否進行干燥生產的關鍵，同時也可以有效地阻止硫化鈉的氧化變色。同時采用兩段溫度進行干燥，一段低溫85°C進行加熱lh，避免熔化；二段高溫115°C進行加熱
0.5h，主要是保證干燥完全和縮短干燥時間。為防止干燥完成后物料的燃燒氧化，必須在保持真空條件下將物料冷卻至40°C以下方可出料。
[0026]在以上的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是以上描述僅是本發明的較佳實施例而已，本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發明不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術人員在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種無水硫化鈉制備方法，其特征在于，包括以下步驟:SlOO:抽取取生產硫酸鋇生產的硫化鈉水溶液，這一水溶液中含有硫化鈉40?70g/L; S200:在水溶液中加入40?70g/L硫化鈉水溶液，溫度70°C以上，澄清20小時以上，過濾澄清；S300:蒸發至250g/L左右，獲得硫化納半成品；S400:將硫化納半成品打至除鐵器中，加入0.1~0.3%wt的多聚硫酸鐵使生成的各種沉淀物質沉降，攪拌20分鐘溫度70?80°C過濾;得鐵含量在Ippm以下的硫化鈉溶液;S500:將步驟S400的溶液蒸發濃縮至60%含量，制片即得鐵含量在1ppm以下的硫化鈉產品；S600:在硫酸鋅溶液中加入金屬錳粉和/或錳基合金粉，溫度為50°C、且pH>4.0，攪拌反應，反應完成后，過濾分離，之后經蒸發濃縮結晶，得到高純度硫酸鋅，將制備的高純度硫酸鋅按每立方濾液加入硫酸鋅5-10千克量稱取硫酸鋅，每立方濾液對應配制I立方硫酸鋅溶液;按每立方水中加入硫化鋇150kg，取清液備用;將以上兩種配好的溶液，同時加入硫化鈉濾液中，攪拌，反應溫度控制在80°C以上，沉淀，除雜澄清后，送蒸發工序，經蒸發濃縮即得到高純度硫化鈉;S700:取步驟S600所得的硫化鈉原料置于真空耙式干燥機中，密封干燥機，開啟真空泵，開啟羅茨風機.待真空表穩定之后，開啟循環油泵，并開始加熱循環油，控制循環油的溫度，耙式干燥機勻速攪拌.設備運行一定時間后，停止攪拌，關閉干燥機上部閥門，向干燥機內通入氮氣，打開投料口，迅速取料，使用熱重分析儀測其剩余水含量.待脫水反應全部結束后，關閉真空栗和羅茨風機，停止攪拌，降溫出料；其中真空度必須多.0.096MPa，采用兩段溫度進行干燥，一段低溫85°C進行加熱1h; 二段高溫115°C進行加熱.0.5h;將物料冷卻至40 °C以下出料。
【文檔編號】C01B17/22GK105905871SQ201610510667
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】馬琴
【申請人】馬琴