CN102115159B - 用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，硫化碱废渣和碳酸氢铅混合反应,得到含硫化铅、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；经过滤，得澄清的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液和含硫化铅的滤饼；硫化铅的滤饼经洗涤，干燥，粉碎，得到硫化铅产品；含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液与过量氢氧化钙溶液反应，得到含碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液的混合物，过滤，得到碳酸钙滤饼和含氢氧化钠的溶液，碳酸钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；含氢氧化钠的溶液蒸馏为氢氧化钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到氢氧化钠产品。该方法消除了硫化碱废渣对环境的污染，有效利用了硫化碱废渣的潜在价值，实现了变废为宝，是一个很有实用价值的方法。
Description
技术领域
本发明涉及硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣的治理和利用的技术领域，特别涉及用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣。
背景技术
硫化碱（硫化钠）的工业生产方法主要有煤粉还原芒硝法、气体还原法、硫酸钡副产硫化钠法和硫化氢法。其中，硫酸钡副产硫化钠法是用煤还原硫酸钡制取硫化钡，再加入硫酸钠溶液处理，生成硫化钠和沉淀硫酸钡，经抽滤分离，蒸发浓缩而得。该方法排出大量的硫化碱废渣，其中大部分来自煤中所含的碳，以及未能分离的硫化钠。经检测，碳酸钠在该硫化碱废渣中的含量达12-15%，而硫化钠为25-30%。
总所周知，硫化钠极易溶于水，水溶液呈强碱性，与皮肤和黏膜接触时有极强的刺激性和腐蚀性，触及皮肤和毛发时会造成灼伤。尤其与水反应生成的硫化氢气体，吸收人体后，从而引起中毒至死亡，因此，硫化碱废渣如果不加以利用和治理，不仅会造成环境污染，也存在一定的安全隐患。
因此，有必要探索从硫化碱废渣中提取硫化钠的方法，从而有效的挖掘硫化碱废渣的潜在价值，消除环境污染和安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于，提供用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，该方法操作简单，设备投资少，充分利用了硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣的潜在价值，实现了变废为宝，消除了硫化碱废渣对环境的污染。
本发明的技术方案如下：用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤：
步骤A:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并配置硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液；
步骤B: 将硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液以硫化钠与和碳酸氢铅纯物质的摩尔含量之比1： 0.8～1.2先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应,此时，由于铜离子与硫离子结合成硫化铅而沉淀，因而，反应到最后，溶液中不含铜离子或含极少量的铜离子，从而得到含硫化铅、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；
步骤C: 将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液和含硫化铅的滤饼；
步骤D: 将步骤C得到的含硫化铅的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化铅产品；
步骤E: 配置氢氧化钙溶液，将步骤C得到的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液与过量氢氧化钙溶液混合，氢氧根离子中和碳酸氢跟离子中的氢，从而释放碳酸根离子，而后钙离子与碳酸跟离子结合为碳酸钙而沉淀，因而，反应到最后，溶液中含有钠离子，氢氧根离子，从而得到含碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到碳酸钙滤饼和含氢氧化钠的溶液；
步骤G：将碳酸钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；
步骤H：将含氢氧化钠的溶液蒸馏为氢氧化钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到氢氧化钠产品。
配置硫化碱废渣悬浊液前，先将所述硫化碱废渣粉碎成80-100目。
本发明所述用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法的化学反应的原理为：
Na2S+ Pb(HCO3)2===== PbS↓+2 NaHCO3
2NaHCO3++ Ca（OH）2 ===== CaCO3↓+Na2CO3 +2H2O
Na2CO3+ Ca（OH）2 ===== CaCO3↓+2 NaOH
本发明的有益效果是： 本发明所述用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，该方法将用硫酸钡副产硫化钠法所得的硫化碱废渣转化为工业原料硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠，从而消除了硫化碱废渣中硫化钠对环境的污染，有效利用了硫化碱废渣的潜在价值，实现了变废为宝，是一个很有实用价值的方法。
具体实施方式
实施例1
用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤：
步骤A:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并将硫化碱废渣粉碎为80目，而后配置硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液；
步骤B: 将硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液以硫化钠与和碳酸氢铅纯物质的摩尔含量之比1：0.8先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应,得到含硫化铅、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；
步骤C: 将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液和含硫化铅的滤饼；
步骤D: 将步骤C得到的含硫化铅的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化铅产品；
步骤E: 配置氢氧化钙溶液，将步骤C得到的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液与过量氢氧化钙溶液混合，得到含碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到碳酸钙滤饼和含氢氧化钠的溶液；
步骤G：将碳酸钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；
步骤H：将含氢氧化钠的溶液蒸馏为氢氧化钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到氢氧化钠产品。
实施例2
用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤：
步骤A:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并将硫化碱废渣粉碎为90目，而后配置硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液；
步骤B: 将硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液以硫化钠与和碳酸氢铅纯物质的摩尔含量之比1：1先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应,得到含硫化铅、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；
步骤C: 将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液和含硫化铅的滤饼；
步骤D: 将步骤C得到的含硫化铅的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化铅产品；
步骤E: 配置氢氧化钙溶液，将步骤C得到的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液与过量氢氧化钙溶液混合，得到含碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到碳酸钙滤饼和含氢氧化钠的溶液；
步骤G：将碳酸钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；
步骤H：将含氢氧化钠的溶液蒸馏为氢氧化钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到氢氧化钠产品。
实施例3
用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤：
步骤A:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并将硫化碱废渣粉碎为100目，而后配置硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液；
步骤B: 将硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液以硫化钠与和碳酸氢铅纯物质的摩尔含量之比1：1.2先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应,得到含硫化铅、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；
步骤C: 将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液和含硫化铅的滤饼；
步骤D: 将步骤C得到的含硫化铅的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化铅产品；
步骤E: 配置氢氧化钙溶液，将步骤C得到的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液与过量氢氧化钙溶液混合，得到含碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到碳酸钙滤饼和含氢氧化钠的溶液；
步骤G：将碳酸钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；
步骤H：将含氢氧化钠的溶液蒸馏为氢氧化钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到氢氧化钠产品。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列方法。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (2)
1.用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其特征在于，其原料为硫酸钡副产硫化钠法所得硫化碱废渣，包括如下步骤：
步骤A:折算硫化碱废渣中碳酸钠含量，并配置硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液；
步骤B: 将硫化碱废渣悬浊液和碳酸氢铅溶液以硫化钠与和碳酸氢铅纯物质的摩尔含量之比1： 0.8～1.2先后投入防腐蚀反应器里，进行化学反应,得到含硫化铅、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；
步骤C: 将步骤B所得混合物经过滤器过滤，滤得澄清的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液和含硫化铅的滤饼；
步骤D: 将步骤C得到的含硫化铅的滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到硫化铅产品；
步骤E: 配置氢氧化钙溶液，将步骤C得到的含碳酸钠和碳酸氢钠的溶液与过量氢氧化钙溶液混合，得到含碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液的混合物；
步骤F:将步骤E所得混合物过滤，得到碳酸钙滤饼和含氢氧化钠的溶液；
步骤G：将碳酸钙滤饼经过洗涤，干燥，粉碎，得到碳酸钙产品；
步骤H：将含氢氧化钠的溶液蒸馏为氢氧化钠过饱和溶液，喷雾干燥，得到氢氧化钠产品。
2.如权利要求1所述的用硫化碱废渣制备硫化铅、碳酸钙和氢氧化钠的方法，其特征在于，配置硫化碱废渣悬浊液前，先将所述硫化碱废渣粉碎成80-100目。
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