專利名稱：用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣的治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別 涉及用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法 所得硫化堿廢渣。
背景技術(shù)：
硫化堿(硫化鈉)的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有煤粉還原芒硝法、氣體還原法、硫酸鋇副 產(chǎn)硫化鈉法和硫化氫法。其中，硫酸鋇副產(chǎn)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(jīng)抽濾分離，蒸發(fā)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(jīng)檢測，碳酸鈉在 該硫化堿廢渣中的含量達(dá)12-15%，而硫化鈉為25-30%?？偹苤?，硫化鈉極易溶于水，水溶液呈強(qiáng)堿性，與皮膚和黏膜接觸時(shí)有極強(qiáng)的刺 激性和腐蝕性，觸及皮膚和毛發(fā)時(shí)會造成灼傷。尤其與水反應(yīng)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(huán)境污染， 也存在一定的安全隱患。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(jià)值，消除環(huán)境污染和安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其 原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣，該方法操作簡單，設(shè)備投資少，充分利用了硫 酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣的潛在價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，消除了硫化堿廢渣對環(huán) 境的污染。本發(fā)明的技術(shù)方案如下用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其 原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣，包括如下步驟
步驟A:折算硫化堿廢渣中碳酸鈉含量，并配置硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液； 步驟B:將硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液以硫化鈉與和碳酸氫鈣純物質(zhì)的摩爾含 量之比1: 0.8 1.2先后投入防腐蝕反應(yīng)器里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，此時(shí)，由于鈣離子與硫離 子結(jié)合成硫化鈣而沉淀，因而，反應(yīng)到最后，溶液中不含鈣離子或含極少量的鈣離子，從而 得到含硫化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；
步驟C:將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器過濾，濾得澄清的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液 和含硫化鈣的濾餅；
步驟D:將步驟C得到的含硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品； 步驟E:配置氫氧化鈣溶液，將步驟C得到的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液與過量氫氧 化鈣溶液混合，氫氧根離子中和碳酸氫跟離子中的氫，從而釋放碳酸根離子，而后鈣離子與 碳酸跟離子結(jié)合為碳酸鈣而沉淀，因而，反應(yīng)到最后，溶液中含有鈉離子，氫氧根離子，從而
3得到含碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液的混合物；
步驟F:將步驟E所得混合物過濾，得到碳酸鈣濾餅和含氫氧化鈉的溶液；
步驟G 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；
步驟H:將含氫氧化鈉的溶液蒸餾為氫氧化鈉過飽和溶液，噴霧干燥，得到氫氧化鈉產(chǎn)品。配置硫化堿廢渣懸濁液前，先將所述硫化堿廢渣粉碎成80-100目。本發(fā)明所述用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法的化學(xué)反應(yīng)的原 理為
Na2S+ Ca (HC03) 2===== CaS J, +2 NaHC03 2NaHC03++ Ca (OH)2 ===== CaC03 I +Na2C03 +2H20 Na2C03+ Ca (OH) 2 ===== CaC03 I +2 NaOH
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的 方法，該方法將用硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法所得的硫化堿廢渣轉(zhuǎn)化為工業(yè)原料硫化鈣、碳酸鈣 和氫氧化鈉，從而消除了硫化堿廢渣中硫化鈉對環(huán)境的污染，有效利用了硫化堿廢渣的潛 在價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，是一個很有實(shí)用價(jià)值的方法。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法 所得硫化堿廢渣，包括如下步驟
步驟A:折算硫化堿廢渣中碳酸鈉含量，并將硫化堿廢渣粉碎為80目，而后配置硫化堿 廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液；
步驟B:將硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液以硫化鈉與和碳酸氫鈣純物質(zhì)的摩爾含 量之比1 :0. 8先后投入防腐蝕反應(yīng)器里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含硫化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉 的混合物；
步驟C:將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器過濾，濾得澄清的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液 和含硫化鈣的濾餅；
步驟D:將步驟C得到的含硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品； 步驟E:配置氫氧化鈣溶液，將步驟C得到的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液與過量氫氧 化鈣溶液混合，得到含碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液的混合物；
步驟F:將步驟E所得混合物過濾，得到碳酸鈣濾餅和含氫氧化鈉的溶液；
步驟G 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；
步驟H:將含氫氧化鈉的溶液蒸餾為氫氧化鈉過飽和溶液，噴霧干燥，得到氫氧化鈉產(chǎn)品。實(shí)施例2
用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法 所得硫化堿廢渣，包括如下步驟
步驟A:折算硫化堿廢渣中碳酸鈉含量，并將硫化堿廢渣粉碎為90目，而后配置硫化堿 廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液；步驟B:將硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液以硫化鈉與和碳酸氫鈣純物質(zhì)的摩爾含 量之比1 :1先后投入防腐蝕反應(yīng)器里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含硫化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉的 混合物；
步驟C:將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器過濾，濾得澄清的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液 和含硫化鈣的濾餅；
步驟D:將步驟C得到的含硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品； 步驟E:配置氫氧化鈣溶液，將步驟C得到的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液與過量氫氧 化鈣溶液混合，得到含碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液的混合物；
步驟F:將步驟E所得混合物過濾，得到碳酸鈣濾餅和含氫氧化鈉的溶液；
步驟G 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；
步驟H:將含氫氧化鈉的溶液蒸餾為氫氧化鈉過飽和溶液，噴霧干燥，得到氫氧化鈉產(chǎn)
P
BFI ο實(shí)施例3
用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其原料為硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法 所得硫化堿廢渣，包括如下步驟
步驟A:折算硫化堿廢渣中碳酸鈉含量，并將硫化堿廢渣粉碎為100目，而后配置硫化 堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液；
步驟B:將硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液以硫化鈉與和碳酸氫鈣純物質(zhì)的摩爾含 量之比1 :1. 2先后投入防腐蝕反應(yīng)器里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含硫化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉 的混合物；
步驟C:將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器過濾，濾得澄清的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液 和含硫化鈣的濾餅；
步驟D:將步驟C得到的含硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品； 步驟E:配置氫氧化鈣溶液，將步驟C得到的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液與過量氫氧 化鈣溶液混合，得到含碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液的混合物；
步驟F:將步驟E所得混合物過濾，得到碳酸鈣濾餅和含氫氧化鈉的溶液；
步驟G 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；
步驟H 將含氫氧化鈉的溶液蒸餾為氫氧化鈉過飽和溶液，噴霧干燥，得到氫氧化鈉產(chǎn)
P
ΡΠ O以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)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(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，其特征在于，其原料為硫酸鋇 副產(chǎn)硫化鈉法所得硫化堿廢渣，包括如下步驟步驟A:折算硫化堿廢渣中碳酸鈉含量，并配置硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液； 步驟B:將硫化堿廢渣懸濁液和碳酸氫鈣溶液以硫化鈉與和碳酸氫鈣純物質(zhì)的摩爾含 量之比1 0. 8 1. 2先后投入防腐蝕反應(yīng)器里，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到含硫化鈣、碳酸鈉和 碳酸氫鈉的混合物；步驟C:將步驟B所得混合物經(jīng)過濾器過濾，濾得澄清的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液 和含硫化鈣的濾餅；步驟D:將步驟C得到的含硫化鈣的濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品； 步驟E:配置氫氧化鈣溶液，將步驟C得到的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液與過量氫氧 化鈣溶液混合，得到含碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液的混合物；步驟F:將步驟E所得混合物過濾，得到碳酸鈣濾餅和含氫氧化鈉的溶液；步驟G 將碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；步驟H:將含氫氧化鈉的溶液蒸餾為氫氧化鈉過飽和溶液，噴霧干燥，得到氫氧化鈉產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，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80-100目。
全文摘要
本發(fā)明提供了用硫化堿廢渣制備硫化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈉的方法，硫化堿廢渣和碳酸氫鈣混合反應(yīng),得到含硫化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；經(jīng)過濾，得澄清的含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液和含硫化鈣的濾餅；硫化鈣的濾餅經(jīng)洗滌，干燥，粉碎，得到硫化鈣產(chǎn)品；含碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液與過量氫氧化鈣溶液反應(yīng)，得到含碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液的混合物，過濾，得到碳酸鈣濾餅和含氫氧化鈉的溶液，碳酸鈣濾餅經(jīng)過洗滌，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；含氫氧化鈉的溶液蒸餾為氫氧化鈉過飽和溶液，噴霧干燥，得到氫氧化鈉產(chǎn)品。該方法消除了硫化堿廢渣對環(huán)境的污染，有效利用了硫化堿廢渣的潛在價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，是一個很有實(shí)用價(jià)值的方法。
文檔編號C01F11/00GK102115118SQ20101061548
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
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