CN101837994B - 药用芒硝的制造工艺 - Google Patents

Abstract

一种药用芒硝的制造工艺，将井下输送的一定浓度原硝水经机械过滤、精制纯化处理得到极低杂质含量的硝水，测得钙镁离子的含量计算加入碳酸钠的量，同时过量20-30％；并根据原硝水中测得铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子含量计算加入硫化钠的量，过量30-40％；然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到9-11；再加入0.2-0.6％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到6.6-7.2；采用该工艺流程可规模化生产药用芒硝，芒硝纯度高，且单位产能高。

Description

药用芒硝的制造工艺

所属技术领域：

本发明属于医药品的加工领域。

背景技术：

十水硫酸钠就是芒硝，芒硝(Na₂ SO₄·10H₂O)，英文名称：hydrous Thenardite。含结晶水55.9％，硫酸钠44.1％。纯矿物含Na₂O 19.3％，SO₃ 24.8％。单斜晶系，通常呈粒状、块状，也有呈皮壳状或被膜状。无色透明，杂质将其染成灰、灰绿、淡黄、乳白、黑色等。玻璃光泽。条痕白色。硬度1.5～2.0。比重1.48。有微苦咸味。在100℃时失去结晶水。在干燥空气中逐渐失水而转变为白色粉末状无水芒硝，燃烧时火焰现深黄色。溶于水和甘油而不溶于乙醇。

而无水硫酸钠也称无水硝、无水芒硝、元明粉；白色细粒结晶或粉末，易溶于水，有吸湿性，无臭，无毒。

硫酸钠可形成七水物和十水物，七水物(Na₂SO₄·7H₂O)为白色斜方晶体。通过加热转为无水物。硫酸钠与碳在高温反应时被还原为硫化钠。

在中国专利号CN101041444A中介绍了用盐水溶液冷冻结晶分离芒硝(硫酸钠)的方法，它经过pH值调节、预冷、控制结晶温度在0-10℃、分离、再结晶，制成成品。该方法采用的工艺流程实际上是先将硝水制成含结晶水的芒硝，然后再脱除芒硝中的游离水，最后得到含结晶水的芒硝生产工艺流程；采用该工艺方法制造含结晶水的芒硝其能耗高，芒硝纯度也不高，同时不利于上数十万吨的生产规模生产。

在中国专利号97116654.4中介绍一种冷冻结晶生产含结晶水的芒硝的生产方法，它经过脱卤、浓缩、滩晒、收集、除杂等工艺流程，该方法主要采用冷却浓缩、晒制的方法，且热天温度控制18℃，冬春季节控制在10℃，其目的是这样一部法结晶制造含结晶水的芒硝，但是，这样制造出的芒硝纯度不高，而且需要采收场地大等不利因数，同时要想年产数十万吨的可能性很小。

在中国专利号：2008100446515中介绍了一种高纯度特种芒硝的制造方法，它采用了物理和化学的方法处理含有各种杂质的硝水，与本发明中精制纯化硝水的方法有较大的区别，为了提高处理的效率，本发明不需要澄清硝水，直接经过过滤除去机械杂质。同时采用絮凝剂和沉淀剂迅速将硝水里的钙镁等金属化合物沉淀和澄清除去。

本发明的目的是研究一种药用芒硝的制造工艺，使其能够克服现有技术的以上缺点，在产品纯度高的前提下，具有更加理想的单位产能，使之更有利于规模化的生产。该工艺流程可规模化生产，年产可达数十万吨。

发明内容：

一种药用芒硝的制造工艺，将井下输送的一定浓度原硝水经机械过滤、精制纯化处理得到极低杂质含量的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器控制温度在12℃以下进行冷冻结晶，经离心机进行固-液分离，晶体进入成品储罐，其具体制造工艺如下：

1)、在除去机械杂质的硝水中加入碳酸钠、硫化钠、氢氧化钠，明矾以除去硝水中的钙、镁等离子以及铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子，使其砷、铅、镉、锑等金属离子在硝水中的总含量低于10ppm；

2)、根据原硝水中测得钙镁离子的含量计算加入碳酸钠的量，同时过量20-30％；并根据原硝水中测得铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子含量计算加入硫化钠的量，过量30-40％；然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到9-11；再加入0.2-0.6％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到6.6-7.2；

3)、将精制纯化后的原硝水泵入结晶槽，经过真空快速冷冻结晶，泵入静置分离槽静置30-60min，先分离出清液，然后进入离心脱水工序。离心脱水后，将产品进行包装、检验、入库。

采用本发明工艺控制条件，可在产品纯度高的前提下，一方面降低使用能耗，另一方面使芒硝结晶颗粒更均匀，同时该类芒硝经过脱去结晶水后，其无水芒硝通过200的筛分后，剩余物低于5％该工艺流程便于年产可达数十万吨的规模化生产。制造成含结晶水的高纯度药用芒硝，无水Na₂SO₄含量约99.3-99.9％。

附图说明：

附图1为本发明实施例的芒硝的各个特征指标。

具体实施方式

下面对本发明工艺作进一步的详述。

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝(硫酸钠)溶解，形成含有多种杂质的芒硝(硫酸钠)溶液(简称：硝水)，经过除杂质、采用真空冷却蒸发水份后，冷却形成含有结晶水的芒硝和芒硝的饱和溶液，在经过离心分离出含结晶水的芒硝和饱和溶液，得到含结晶水的芒硝，而饱和溶液返回冷却真空蒸发釜再利用。

其中硝水处理的具体工艺为：

根据检测出的钙、镁、以及铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子等杂质的含量，计算加入过量20％-40％的纯碱、硫化碱、烧碱、聚合氯化铁或明矾等处理剂，以除去钙、镁、以及铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子杂质，经澄清、过滤，再加入硫酸中和除去过量的碳酸钠、硫化钠、氢氧化钠、明矾或聚合氯化铁等物质，澄清除去这些沉淀物，并检验合格后，输入冷冻结晶槽，真空快速冷冻结晶到工艺温度后，输入静置分离装置静置30-60min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐，然后检验、包装、入库、销售。

由于钙、镁、以及铁、砷、铅、镉、锑等金属离子杂质在硝水中以离子形式存在，为了达到纯化硝水的目的，先后在硝水中加入纯碱、硫化碱、聚合氯化铁、烧碱等化学物质，其化学处理钙、镁、以及铁、砷、铅、镉、锑等金属离子的离子化学方程式大致为：

Ca²⁺+S^2-＝CaS

Ca²⁺+CO₃ ^2-＝CaCO₃

Mg²⁺+S^2-＝MgS

Mg²⁺+CO₃ ^2-＝MgCO₃

Fe²⁺+S^2-＝FeS

2Fe³⁺+2S^2-+2H₂O＝FeS+Fe(OH)₂+H₂S

Pb²⁺+S^2-＝PbS

2As³⁺+3S^2-＝As₂S₃

Sb²⁺+S^2-＝SbS

Cd²⁺+S^2-＝CdS

其中：CaS、CaCO₃、MgS、MgCO₃、FeS、Fe(OH)₂、CdS、As₂S₃、SbS、PbS等物质以沉淀形式出现，同时聚合氯化铁为絮凝剂，使这些细小沉淀很快结快沉降、过滤处理后，硝水中含有很少量的钙、镁、铁、砷、铅、镉、锑等金属离子，再加入处理剂进一步处理出去后，加入适量硫酸调节硝水的pH值到6.6-7.2之间，从而使硝水中的砷、铅、镉、锑重金属离子总含量低于20ppm。

实施例1

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝(硫酸钠)溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为22.7％的(简称：硝水)芒硝(硫酸钠)溶液(简称：硝水)，加入2905.4g/m³碳酸钠和873.5g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到9；再加入0.2％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到6.6，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用60min的时间，真空快速冷冻结晶到工艺温度0℃真空度控制在-0.099MPa，输入静置分离装置静置30min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

用以上工艺控制指标生产得到芒硝纯度的各种数据将在图1表中表现出来。

实施例2：

用泵泵入70℃的热水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为34.1％的芒硝溶液，加入3159.3g/m³碳酸钠和920.2g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到10；再加入0.35％wt聚合氯化铁使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到7.2，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用70min时间真空快速冷冻结晶到工艺温度3℃，真空度控制在-0.096MPa，输入静置分离装置静置35min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

实施例3：

用泵泵入50℃的热水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为28.8％的芒硝溶液(简称：硝水)，加入2905.7g/m³碳酸钠和978.3g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到10；再加入0.45％wt聚合氯化铁使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到6.8，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用80min的时间真空快速冷冻结晶到工艺温度6℃，真空度控制在-0.089MPa，输入静置分离装置静置40min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

实施例4：

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为30.4％的硝水，加入2952.9g/m³碳酸钠和957.7g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到11；再加入0.6％wt聚合氯化铁使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到7.0，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用90min的时间真空快速冷冻结晶到工艺温度9℃，真空度控制在-0.079MPa，输入静置分离装置静置50min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

实施例5：

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为32.1％的硝水，加入2895.6g/m³碳酸钠和957.9g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到10；再加入0.2％wt聚合氯化铁使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到7.2，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用90min的时间真空快速冷冻结晶到工艺温度4℃，真空度控制在-0.069MPa，输入静置分离装置静置60min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

实施例6：

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为29.3％的硝水，加入3043.8g/m³碳酸钠和988.5g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到9；再加入0.4％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到7.5，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用100min的时间真空快速冷冻结晶到工艺温度12℃，真空度控制在-0.059MPa，输入静置分离装置静置55min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

实施例7：

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为33.1％的硝水，加入3114.9g/m³碳酸钠和940.3g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到11；再加入0.6％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到7.1，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用110min的时间，真空快速冷冻结晶到工艺温度8℃，真空度控制在-0.049MPa，输入静置分离装置静置35min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

实施例8：

用泵泵入冷水，将矿石中的芒硝溶解，形成含有多种杂质且含硫酸钠浓度为30.3％的硝水，加入3660.8g/m³碳酸钠和980.4g/m³的硫化钠，然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到9；再加入0.5％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到7.2，这样经过精制纯化处理得到各种杂质含量极低的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器用120min的时间，真空快速冷冻结晶到工艺温度3℃，真空度控制在0MPa，输入静置分离装置静置45min，再离心机进行固-液分离，母液输入母液储罐，晶体进入储罐。

得到芒硝纯度的数据将见图1表中。

Claims (3)

1.一种药用芒硝的制造工艺，将井下输送的一定浓度原硝水经机械过滤、精制纯化处理得到低杂质含量的硝水，输入硝水储罐，再通过泵入结晶器控制温度在12℃以下进行冷冻结晶，经离心机进行固-液分离，晶体进入成品储罐，其具体制造工艺如下：

1)、在除去机械杂质的硝水中加入碳酸钠、硫化钠、氢氧化钠，明矾以除去硝水中的钙、镁等离子以及铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子，使其砷、铅、镉、锑等金属离子在硝水中的总含量低于10ppm；

2)、根据原硝水中测得钙镁离子的含量计算加入碳酸钠的量，同时过量20-30％；并根据原硝水中测得铁、砷、铅、镉、锑等重金属离子含量计算加入硫化钠的量，过量30-40％；然后加入氢氧化钠使硝水的pH值达到9-11；再加入0.2-0.6％wt明矾使生成的各种沉淀物质沉降，最后加入硫酸调节硝水的pH值达到6.6-7.2；

3)、将精制纯化后的原硝水泵入结晶槽，经过真空快速冷冻结晶，泵入静置分离槽静置30-60min，先分离出清液，然后进入离心脱水工序。

2.根据权利要求1所述药用芒硝的制造工艺，其特征在于，采用冷却结晶温度控制在0-12℃的范围内，真空度控制在-0.099-0MPa的范围。

3.根据权利要求1所述药用芒硝的制造工艺，其特征在于，所述用于除杂质沉降的明矾可用聚合氯化铁代替。

Images