CN105253859A - 硫化钠的生产前原料的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硫化钠的生产前原料的处理方法，硫化钠的生产前原料的处理方法，其包括以下步骤：A、准备原煤和芒硝；B、分别将原煤和芒硝粉碎至细度为100~150目之间；C、将粉碎后的煤粉和芒硝粉分别加入至搅拌混合装置中进行搅拌混合均匀；D、再将混合搅拌后的煤粉和芒硝粉运送至煅烧工序。本发明提供一种使用原煤、成本低且使得芒硝与煤粉充分混合的硫化钠的生产前原料的处理方法。

Description

硫化钠的生产前原料的处理方法

技术领域

本发明属于硫化物的生产工艺领域，具体涉及一种硫化钠的生产前原料的处理方法。

背景技术

硫化钠又称臭碱、臭苏打、黄碱、硫化碱。硫化钠为无机化合物，纯硫化钠为无色结晶粉末；吸潮性强，易溶于水；水溶液呈强碱性反应；触及皮肤和毛发时会造成灼伤；故硫化钠俗称硫化碱。

目前国内生产硫化钠主要有以下几种方法：①煤粉还原芒硝法；②氢氧化钠吸收硫化氢法；③硫酸钠与硫化钡复分解法；④氢气还原硫酸钠法。吸收法虽然在耗能和CO2排放量方面有绝对优势，但是原料来源有限，只能作为相关化工企业的副产品进行生产，难以满足工业发展对硫化钠的需求量；硫酸钡法同样原料受到很大限制；气体还原法可以制得优质硫化钠，但其生产成本高，在能耗和碳排放上不占优势；煤粉还原法生产硫化钠成本低，原料来源广泛，可以进行大量生产，但资源利用率较低，能耗也较高。因此，目前大多数企业仍然采用煤粉还原法生产硫化钠。

现有的煤粉还原法的操作方式是将芒硝与煤粉按100：21～22.5（重量比）配比混合，于800～1100℃高温下煅烧还原，生成物经冷却后用稀碱液热溶成液体，静置澄清后，把上部浓碱液进行浓缩，即得固体硫化钠，经中转槽、制片（或造粒）制得片（或粒）状硫化钠产品。但是现有的生产方法有以下缺点：一、直接购买煤粉的成本较高；二、现有的芒硝与煤粉混合仅为简单混合，且芒硝通常为不规则的片状或颗粒，简单混合，其接触面积小，因此，加热还原时，易造成芒硝、煤粉反应不完整，煤粉煅烧不完全，产生大量的废气，且导致生产的硫化钠产量低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用原煤、成本低且使得芒硝与煤粉充分混合的硫化钠的生产前原料的处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

硫化钠的生产前原料的处理方法，其包括以下步骤：

A、准备原煤和芒硝；

B、分别将原煤和芒硝粉碎至细度为100~150目之间；

C、将粉碎后的煤粉和芒硝粉分别加入至搅拌混合装置中进行搅拌混合均匀；

D、再将混合搅拌后的煤粉和芒硝粉运送至煅烧工序。

采用本发明技术方案的硫化钠的生产前原料的处理方法，步骤A采用原煤和芒硝，原煤相比煤粉的成本低，通常原煤的价格为460-470元/吨，而煤粉的价格通常在800-1500元/吨，价格相差较大，因此，采用原煤能较大程度降低成本；且100~150目的细度，使得粉碎后的煤粉与芒硝的接触面积增大，从而提高反应的完全性。步骤B，将粉碎后的煤粉芒硝粉搅拌，使其混合均匀，从而使得芒硝粉与煤粉的充分接触，提高反应完全性。步骤D，再将处理后的混合物料运送至下一工序，完成处理。

本发明的工作原理为：先将原煤和芒硝经过粉碎后，达到目数为100~150目时，再放置于搅拌混合装置中混合均匀，输送至下一个工序即可完成处理。

与现有的硫化钠制备前仅将煤粉与芒硝简单混合的做法相比，直接购买原煤，成本低，将原煤和芒硝粉碎后，其比表面积均增大，增大接触面积；再者，煤粉与芒硝粉充分混合均匀，从而提高反应的完全性。将通过本发明处理后的煤粉和芒硝粉用于制备硫化钠，其反应充分、完全，降低废气的产生，进而提高硫化钠的产量。

在基础方案之上的优选方案一，所述的步骤B中原煤和芒硝的粉碎均使用球磨机粉碎。球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备；利用球磨机粉碎的物料细度较细，能够满足使得煤粉和芒硝粉的细度达到100~150目的要求。

在基础方案之上的优选方案二，所述的步骤C中搅拌混合煤粉和芒硝粉的方式采用气体冲击搅拌方式。气体冲击搅拌即向搅拌混合装置中充入高压气体，由于煤粉、芒硝粉的颗粒小，质量轻，因此可将其打散并重新混合，利用气体的冲击力反复冲击煤粉和芒硝粉，使其混合均匀。

在基础方案之上的优选方案三，所述的步骤C中气体的温度为50~60℃。由于原煤中会含有少量水分，而含有水分的原煤在反应时会影响反应的效果，降低硫化钠的产量，因此，充入带有温度的气体，可将原煤粉碎后的水分蒸发，提高反应效果，提高硫化钠的产量。

在上述基础方案和优选方案一~三之上的优选方案四，所述的步骤C中搅拌混合装置包括搅拌箱，搅拌箱的顶部设有煤粉入料口和芒硝粉入料口，搅拌箱的一侧底部设有混合出料口，与混合出料口同侧的搅拌箱侧面且位于混合出料口的上方处还设有通气口。由于煤粉入料口、芒硝粉入料口位于搅拌箱的顶部，因此，在煤粉与芒硝粉下落的过程中，从通气孔中通入高速气体，将煤粉与芒硝粉吹起，混合均匀；横向放置的搅拌箱，进入搅拌箱中的煤粉与芒硝要从出料口中导出，而由于出料口与通气口处于同侧，因此，在煤粉与芒硝从出料口导出前，气体不断将煤粉与芒硝吹起，反复搅拌混合，使其充分混合均匀。

在优选方案四之上的优选方案五，所述的搅拌箱的底部为斜面，且混合出料口处位于斜面的低处。利用斜面的倾斜效果，使得位于搅拌箱另一侧的混合粉利用重力的原理向混合出料口一侧滑动，相比底面平的搅拌箱，避免在与混合出料口相对的另一侧堆积混合粉。

在优选方案五之上的优选方案六，所述的搅拌箱底部外壁还设有震动器。震动器促使位于搅拌箱底部的混合粉向混合出料口运动，另外，还可进一步再次搅拌粉煤和芒硝粉。

在优选方案六之上的优选方案七，所述的通气孔设有奇数个，其中一个通气孔为进气口，剩余的偶数个通气孔，每两个通气孔之间设有连通两者的管道，且管道位于搅拌箱外。奇数个通气孔，其中一个通气孔用于将高速气体充入搅拌箱中，另外的两两通气孔之间用管道连接，使得气体可在搅拌箱与管道之间循环，节约能源，且气体往往在吹入搅拌箱中后，再从搅拌箱中出来后，会带有大量的混合粉状物，因此，用管道连接则可避免煤粉和芒硝粉的混合物损失。

在优选方案七之上的优选方案八，所述的管道内设有气泵。气泵可将从搅拌箱中导出的气体转化为高速的气流再次进入搅拌箱中，高速的气流则可再次将煤粉与芒硝粉吹起，混合搅拌更均匀，且利用气泵后，可关闭进气的通气孔，利用已经充入的气体循环搅拌，节约能源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

图1是本发明硫化钠的生产前原料的处理方法中所用搅拌装置的示意图；

图2是图1的左视图。

图中：原煤粉碎装置1、芒硝粉碎装置2、原料入料口3、原料出料口4、煤粉入料口5、芒硝粉入料口6、搅拌箱7、斜面8、震动器9、通气孔10、管道11、气泵12。

具体实施方式

实施例一：

本发明硫化钠的生产前原料的处理方法，其操作步骤如下：

A、准备原煤和芒硝，将原煤、芒硝放置于球磨机中；

B、球磨机采用上海维沃重工机械有限公司生产的型号为Φ900×2400的球磨机，细度可控制到100~150目，将原煤和芒硝粉碎至目数为150目；

C、如图1、图2所示，将粉碎后的煤粉和芒硝粉分别从煤粉入料口5和芒硝粉入料口6加入搅拌混合装置的搅拌箱中，搅拌箱7的一侧底部设有混合出料口，搅拌箱7的底部为斜面8，且混合出料口处位于斜面8的低处；搅拌箱7底部外壁还设有震动器9，与混合出料口同侧的搅拌箱7侧面且位于混合出料口的上方处还设有通气口，通气孔10设有十一个，其中一个通气孔10为进气口，剩余的十个通气孔10，每两个通气孔10之间设有连通两者的管道11，管道11内设有气泵12，气泵12采用台湾玖容实业有限公司生产的JRN-B-L25-E双头单作用气体增压泵，且管道11位于搅拌箱7外。

在搅拌时，将煤粉和芒硝粉分别通过搅拌箱7顶部的煤粉入料口5和芒硝粉入料口6加入搅拌箱7中后，同时，向搅拌箱7一侧的通气孔10中充入温度为50℃的气体，充入的气体带有压力和速度，从而将从搅拌箱7顶部掉落的煤粉和芒硝粉吹向搅拌箱7的另一侧，在吹入的过程中将煤粉与芒硝粉混合，充入搅拌箱7的气体由于管道11内的气泵12将其抽入管道11内，再经过增压后从管道11的另一侧再次充入搅拌箱7中，再次将煤粉与芒硝粉混合，反复混合均匀后，可关闭气泵12和停止向通气孔10中充气，混合后的煤粉与芒硝粉则掉落至搅拌箱7底部的斜面8上，震动器9则帮助煤粉和芒硝粉滑至混合出料口处，另外再一次震动搅拌，再滑落至混合出料口处导出；

D、将混合后的物料从混合出料口处导出进入下一个工序进行煅烧。

实施例二：

与实施例一的区别在于：原煤和芒硝粉碎后的细度为100目，充入搅拌箱内的气体温度为60℃。

实施例三：与实施例一的区别在于：原煤和芒硝粉碎后的细度为125目，充入搅拌箱内的气体温度为55℃。

将通过实施例一~实施例三处理后的煤粉和芒硝粉制备成硫化钠，制备硫化钠的工艺为：将芒硝粉和煤粉按3:1比例混合后，高温1250℃煅烧，制取硫化钠碱坯；热溶，用水将碱坯洗涤成硫化钠含量大于280克/升的溶液，经澄清后即得硫化钠半成品溶液；将硫化钠半成品溶液送往除杂工序，除杂工序包括以下步骤：①配制硫化钡溶液按每立方水中加入硫化钡(BaS含量为60%)250kg，将硫化钡(BaS)溶化到16Be(波梅度)，水温90℃，溶化完毕后，沉淀60分钟，取清液备用，每立方硫化钠(Na₂S)半成品溶液需加入0.058-0.078立方的硫化钡溶液；②配制硫酸锌溶液每立方硫化钠(Na2S)半成品溶液需加入硫酸锌(ZnSO4含量为60%)3-20千克，硫酸锌(ZnSO4)用1立方水配制，水温≥80℃；③将以上两种配好的溶液，同时徐徐加入硫化钠半成品溶液中，搅拌20-40分钟，搅拌速度80转/分钟，反应温度控制在80℃以上，然后沉淀12—16小时，除杂澄清后的硫化钠溶液中铁离子含量在3—30PPM，然后送蒸发工序；经蒸发浓缩、制片包装，即得成品。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：其包括以下步骤：

A、准备原煤和芒硝；

B、分别将原煤和芒硝粉碎至细度为100~150目之间；

C、将粉碎后的煤粉和芒硝粉分别加入至搅拌混合装置中进行搅拌混合均匀；

D、再将混合搅拌后的煤粉和芒硝粉运送至煅烧工序。

2.如权利要求1所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的步骤B中原煤和芒硝的粉碎均使用球磨机粉碎。

3.如权利要求1所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的步骤C中搅拌混合煤粉和芒硝粉的方式采用气体冲击搅拌方式。

4.如权利要求3所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的步骤C中气体的温度为50~60℃。

5.如权利要求1~4中任意一项所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的步骤C中搅拌混合装置包括搅拌箱，搅拌箱的顶部设有煤粉入料口和芒硝粉入料口，搅拌箱的一侧底部设有混合出料口，与混合出料口同侧的搅拌箱侧面且位于混合出料口的上方处还设有通气口。

6.如权利要求5所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的搅拌箱的底部为斜面，且混合出料口处位于斜面的低处。

7.如权利要求6所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的搅拌箱底部外壁还设有震动器。

8.如权利要求7所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的通气孔设有奇数个，其中一个通气孔为进气口，剩余的偶数个通气孔，每两个通气孔之间设有连通两者的管道，且管道位于搅拌箱外。

9.如权利要求8所述硫化钠的生产前原料的处理方法，其特征在于：所述的管道内设有气泵。