用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法

2023-04-29 20:24:46 5

專利名稱：用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法
技術領域：
本發明涉及無機化工硫脲製造的三廢治理和利用技術領域，尤其是用硫化鋇廢渣 製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法。
背景技術：
硫脲的生產方法很多，其中最傳統方法是利用硫化鋇與硫酸反應生成硫化氫氣體 和硫酸鋇沉澱，硫化氫氣體經石灰乳負壓吸收製得硫化氫鈣溶液，而後再與氰氨化鈣反應， 硫氫化鈣與氰氨化鈣的摩爾比為1 5，在不斷攪拌下，反應溫度為(80士5) °C，反應時間為 3h，經負壓過濾，即可生成硫脲液體，再經蒸發、過濾、冷卻、結晶，即得晶體硫脲，離心脫水 乾燥即得成品。反應方程式如下BaS+H2S04 — BaSO4 J, +H2S 個2H2S+Ca (OH) 2 — Ca (SH) 2+2H202CaCN2+Ca (SH2) 2+6H20 — 2 (NH2) 2CS+3Ca (OH) 2上述方法生產硫脲，其主要的工業廢渣就是硫酸鋇廢渣，據分析，每生產一噸硫脲 要產生9. 5噸的硫化鋇廢渣，研究發現，硫酸鋇廢渣中還含有大量的硫化鋇和金屬鍶。如果用鹽酸純化上述硫酸鋇廢渣，則不僅可把不溶性的雜質全部脫出來，還能形 成比較純淨的氯化鋇和氯化鍶等溶液。基於這一發現，本申請人經過科學的實驗和研究，探 索了用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫酸鍶和硫化鹼的方法。

發明內容
本發明的目的在於，提供用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的 方法，該方法用鹽酸將硫化鋇廢渣中的鋇轉化為氯化鋇和並釋放出硫化氫氣體，而氯化鋇 經表面活性劑處理後，再與硫酸鈉反應，得到超微細晶體硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合 物，過濾，即得超微細硫酸鋇產品和氯化鈉溶液，該方法操作簡單，設備投資少，並將硫化鋇 廢渣中的有效成分轉化為工業上可以利用的物質，是一個經濟適用的方法。本發明的技術方案如下硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方 法，包括如下具體步驟步驟A 折算硫化鋇廢渣中鋇的摩爾含量，並配置硫化鋇廢渣懸濁液；步驟B 將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾含量與氯化氫的摩爾量之比為 1 1. 6 2. 4先後投入第一耐腐蝕反應器(1)裡，在緩緩的攪拌下進行化學反應，生成氯 化鋇沉澱和硫化氫氣體；步驟C 待硫化氫氣體逸出後，將步驟B所得反應產物經第一過濾器⑵過濾，去 除不溶性雜質，得到澄清的含氯化鋇的溶液；步驟D 步驟C所得的含氯化鋇的溶液用質量濃度為4-8%的表面活性劑處理，同 時製備硫酸鈉溶液，並按照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 0.8 1.2將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器(3)中進行化學反應，得到含硫酸鋇沉澱和氯化鈉 溶液的混合物；步驟E 將步驟D所得含硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合物經第二過濾器(4)過 濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；步驟F 將步驟E所得的含硫酸鋇濾餅經第一洗滌機( 洗滌，第一乾燥器(6)幹 燥，第一粉碎機⑵粉碎，得到硫酸鋇產品⑶；步驟G 將步驟B所得的硫化氫氣體通入剩有純鹼溶液的第三耐腐蝕反應器(9) 裡，並保持硫化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 0.8 1.2，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應 生成含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物；步驟H 將步驟G所得含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出後，用蒸 餾器(10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經第三過濾器(11) 過濾，即得硫化鹼晶體產品(12)。步驟C所得不溶性雜質深埋或焚燒。步驟D所述表面活性劑為濃乳劑、吐溫80和二者的混合物。本申請所涉及的化學反應原理為
BaS+2HCl = = = = = BaCl2+H2SBaCl2+Na2S04 = = = = = BaS04+2NaClH2S+Na2C03 = = = = = Na2S+C02+H20本發明的有益效果為本發明所述硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鈉和工 業鹽的方法，經過化合物之間的化學反應，利用化合物溶解性質的不同，通過過濾分離，即 可實現，該方法操作簡單，設備投資少，並將硫化鋇廢渣中的有效成分轉化為工業上可以利 用的物質，是一個經濟適用的方法。


圖1為本發明所述硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫酸鍶的方法的工藝流程 圖，其中，(1)第一耐腐蝕反應器，(2)第一過濾器過濾，(3)反應器，(4)第二過濾器，(5)第 一洗滌機，(6)第一乾燥器，(7)第一粉碎機，(8)硫酸鋇產品，(9)第三耐腐蝕反應器，(10) 蒸餾器，(11)第三過濾器，(12)硫化鹼晶體產品。
具體實施例方式實施例1 參照圖1，硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鈉和工業鹽的方法，方法包括如 下具體步驟，稱量500kg硫化鋇廢渣，折算硫化鋇廢渣中硫化鋇的質量含量為15 %，，則根 據硫化鋇的摩爾質量169. 4g/m算的鋇的摩爾含量為442. 7，先將所述硫酸鋇廢渣粉碎為40 目，配置硫化鋇廢渣懸濁液；將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾量與氯化氫的摩爾 量之比為1 1.6先後的投入到第一耐腐蝕反應器(1)裡，在緩緩的攪拌下進行化學反應， 生成354. 2摩爾氯化鋇和354. 2摩爾硫化氫氣體；待硫化氫氣體逸出後，將所得反應產物經 第一過濾器( 過濾，去除不溶性雜質，得到澄清的含氯化鋇的溶液，不溶性雜質焚燒；將 含氯化鋇的溶液用質量濃度為4%的表面活性劑吐溫20處理，同時製備硫酸鈉溶液，並按照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 0.8將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入 反應器(3)中進行化學反應，得到含硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合物；將含硫酸鋇沉澱 和氯化鈉溶液的混合物經第二過濾器(4)過濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；將含硫 酸鋇濾餅經第一洗滌機( 洗滌，第一乾燥器(6)乾燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇 產品(8)，其中含有的硫酸鋇為66. 13kg。將所得的硫化氫氣體通入剩有純鹼溶液的第三耐腐蝕反應器(9)裡，並保持硫 化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 0.8，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二 氧化碳和水的混合物；將含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出後，用蒸餾器 (10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經第三過濾器(11)過 濾，即得硫化鹼晶體產品(12)，其含有的硫化鹼為22. 10kg。實施例2 參照圖1，硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鈉和工業鹽的方法，方法包括如 下具體步驟，稱量500kg硫化鋇廢渣，折算硫化鋇廢渣中硫化鋇的質量含量為15 %，，則根 據硫化鋇的摩爾質量169. 4g/m算的鋇的摩爾含量為442. 7，先將所述硫酸鋇廢渣粉碎為40 目，配置硫化鋇廢渣懸濁液；將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾量與氯化氫的摩爾 量之比為1 2先後的投入到第一耐腐蝕反應器(1)裡，在緩緩的攪拌下進行化學反應，生 成442. 7摩爾氯化鋇和442. 7摩爾硫化氫氣體；待硫化氫氣體逸出後，將所得反應產物經第 一過濾器(2)過濾，去除不溶性雜質，得到澄清的含氯化鋇的溶液，不溶性雜質焚燒；將含 氯化鋇的溶液用質量濃度為6%的表面活性劑濃乳劑處理，同時製備硫酸鈉溶液，並按照氯 化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 1.2將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應 器(3)中進行化學反應，得到含硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合物；將含硫酸鋇沉澱和氯 化鈉溶液的混合物經第二過濾器(4)過濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；將含硫酸鋇 濾餅經第一洗滌機( 洗滌，第一乾燥器(6)乾燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇產品 (8)，其中含有的硫酸鋇為103. 32kg。將所得的硫化氫氣體通入剩有純鹼溶液的第三耐腐蝕反應器(9)裡，並保持硫 化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 1.2，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二 氧化碳和水的混合物；將含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出後，用蒸餾器 (10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經第三過濾器(11)過 濾，即得硫化鹼晶體產品(12)，其含有的硫化鹼為34. 53kg。實施例3 參照圖1，硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鈉和工業鹽的方法，方法包括如 下具體步驟，稱量500kg硫化鋇廢渣，折算硫化鋇廢渣中硫化鋇的質量含量為15 %，，則根 據硫化鋇的摩爾質量169. 4g/m算的鋇的摩爾含量為442. 7，先將所述硫酸鋇廢渣粉碎為40 目，配置硫化鋇廢渣懸濁液；將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾量與氯化氫的摩爾 量之比為1 2. 4先後的投入到第一耐腐蝕反應器(1)裡，在緩緩的攪拌下進行化學反應， 生成442. 7摩爾氯化鋇和442. 7摩爾硫化氫氣體；待硫化氫氣體逸出後，將所得反應產物經 第一過濾器( 過濾，去除不溶性雜質，得到澄清的含氯化鋇的溶液，不溶性雜質焚燒；將 含氯化鋇的溶液用質量濃度為8%的表面活性劑處理，所述表面活性劑為質量濃度為4% 的濃乳劑和質量濃度為4%的吐溫20組成，同時製備硫酸鈉溶液，並按照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 1將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器C3)中進行化 學反應，得到含硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合物；將含硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合 物經第二過濾器(4)過濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；將含硫酸鋇濾餅經第一洗滌 機( 洗滌，第一乾燥器(6)乾燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇產品(8)，其中含有的 硫酸鋇為103. 32kg。將所得的硫化氫氣體通入剩有純鹼溶液的第三耐腐蝕反應器(9)裡，並保持硫化 氫與碳酸鈉的摩爾比為1 1，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二氧化 碳和水的混合物；將含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出後，用蒸餾器(10) 蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經第三過濾器(11)過濾，即 得硫化鹼晶體產品(12)，其含有的硫化鹼為34. 53kg。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產品。只是做出若干 簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。
權利要求
1.一種用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法，其特徵在於，包 括如下具體步驟步驟A 折算硫化鋇廢渣中鋇的摩爾含量，並配置硫化鋇廢渣懸濁液； 步驟B:將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾含量與氯化氫的摩爾量之比為 1 1.6 2. 4先後的投入到第一耐腐蝕反應器(1)裡，在緩緩的攪拌下進行化學反應，生 成氯化鋇沉澱和硫化氫氣體；步驟C:待硫化氫氣體逸出後，將步驟B所得反應產物經第一過濾器( 過濾，去除不 溶性雜質，得到澄清的含氯化鋇的溶液；步驟D 步驟C所得的含氯化鋇的溶液用質量濃度為4-8%的表面活性劑處理，同時制 備硫酸鈉溶液，並按照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 0. 8 1. 2將硫酸鈉 溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器(3)中進行化學反應，得到硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的 混合物；步驟E 將步驟D所得反應產物經第二過濾器(4)過濾，濾得硫酸鋇的濾餅和氯化鈉溶液；步驟F:將步驟E所得的硫酸鋇濾餅經第一洗滌機(5)洗滌，第一乾燥器(6)乾燥，第 一粉碎機⑵粉碎，得到硫酸鋇產品⑶；步驟G 將步驟B所得的硫化氫氣體通入剩有純鹼溶液的第三耐腐蝕反應器(9)裡，並 保持硫化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 0.8 1.2，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成 含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物；步驟H 將步驟G所得含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出後，用蒸餾器 (10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經第三過濾器(11)過 濾，即得硫化鹼晶體產品(12)。
2.如權利要求1所述的用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法， 其特徵在於，其特徵在於，步驟C所得不溶性雜質深埋或焚燒。
3.如權利要求1所述的用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法， 其特徵在於，步驟D所述表面活性劑為濃乳劑、吐溫80和二者的混合物。
全文摘要
本發明提供了用硫化鋇廢渣製備超微細硫酸鋇聯產硫化鹼和工業鹽的方法，該方法用鹽酸將硫化鋇廢渣中的鋇轉化為氯化鋇和並釋放出硫化氫氣體，而氯化鋇經表面活性劑處理後，再與硫酸鈉反應，得到超微細晶體硫酸鋇沉澱和氯化鈉溶液的混合物，過濾，即得超微細硫酸鋇產品和氯化鈉溶液，該方法操作簡單，設備投資少，並將硫化鋇廢渣中的有效成分轉化為工業上可以利用的物質，是一個經濟適用的方法。
文檔編號B09B3/00GK102107901SQ20101055894
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者王嘉興 申請人:王嘉興