CN107285283B - 一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺 - Google Patents

一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺：以硫化碱黑液为原料液，经过与二氧化碳反应得到重碱母液、硫化氢气体和小苏打固体；重碱母液至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到该硫化碱黑液；硫化氢气体和液体烧碱反应得到硫化碱溶液；硫化碱溶液蒸发浓缩，冷却得到硫化碱；小苏打固体与铬铁矿焙烧得到铬酸钠。本发明硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其具有原料品质和价格较低，工艺过程简单、产品质量和附加值高、综合能耗和生产成本低、无三废排放等特点。

Description

一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺
技术领域
本发明属于无机盐技术领域，特别是一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺。
背景技术
已知的小苏打生产方法为联碱法或氨碱法得到纯碱碳化生产小苏打；已知的铬酸钠生产方法为铬铁矿与纯碱焙烧生产铬酸钠；已知的硫化碱生产方法为芒硝法煅烧浸取蒸发冷却生产硫化碱工艺。然而，上述工艺中，小苏打生产方法存在工艺过程长、副产品氯化铵或氯化钙市场销售困难的问题；而其中铬酸钠生产方法存在纯碱原料成本高的问题；再其中芒硝法煅烧浸取蒸发冷却生产硫化碱工艺存在原料成本高等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其具有原料品质和价格较低，工艺过程简单、产品质量和附加值高、综合能耗和生产成本低、无三废排放等特点。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，它包括以下步骤：
(1)以硫化碱黑液为原料液，20-120℃下，经过与二氧化碳反应得到重碱母液、硫化氢气体和小苏打固体；
(2)重碱母液至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到该硫化碱黑液；
(3)硫化氢气体和液体烧碱在20-120℃下反应得到硫化碱溶液；
(4)硫化碱溶液在40-180℃下蒸发浓缩，在20-80℃冷却得到硫化碱；
(5)小苏打固体与铬铁矿在1000-1200℃下焙烧得到铬酸钠。
进一步的，所述原料中各组分含量为Na2S 240-300g/l、Na2S2O3 3-5g/l、Na2SO30.3-0.5g/l。
进一步的，所述重碱母液中各组分含量为NaHCO3 35-100g/l、Na2CO3 30-230g/l、Na2S2O3 10-20g/l、Na2SO3 10-20g/l、Na2SO4 10-20g/l。
进一步的，所述硫化碱溶液含有Na2S 240-300g/l。
进一步的，所述二氧化碳中CO2含量为10-44％，所述硫化氢气体中H2S含量为10-44％。
进一步的，所述液体烧碱中NaOH含量为10-50％。
进一步的，所述小苏打中NaHCO3含量为70-96％；
进一步的，所述硫化碱中各组分含量Na2S≥60％，Na2CO3≤2.0％，Fe≤0.03％。
进一步的，所述硫化氢气体回收替代工艺采取克劳斯工艺系统回收硫磺。
本发明的有益效果是：本发明硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其具有原料品质和价格较低，工艺过程简单、产品质量和附加值高、综合能耗和生产成本低、无三废排放等特点。
附图说明
图1是本发明硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述。
如图1所示，本发明提供一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺：以硫化碱黑液为原料液，经过与二氧化碳反应得到重碱母液、硫化氢气体和小苏打固体；重碱母液至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到该硫化碱黑液；硫化氢气体和液体烧碱反应得到硫化碱溶液；硫化碱溶液蒸发浓缩，冷却得到硫化碱；小苏打固体与铬铁矿焙烧得到铬酸钠。
实施例1：一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，包括下列步骤：
一、取100m3以硫化碱黑液为原料液(含Na2S 270g/l、Na2S2O3 4g/l、Na2SO3 0.4g/l)，经过与二氧化碳(CO2 25％)反应(温度110℃)得到100m3重碱母液(含NaHCO3 75g/l、Na2CO3 30g/l、Na2S2O3 70g/l、Na2SO3 17g/l、Na2SO4 18g/l)、8.734吨硫化氢气体(H2S折100％)和21.577吨小苏打(含NaHCO3 95％)固体；
二.100m3重碱母液(含NaHCO3 75g/l、Na2CO3 30g/l、Na2S2O3 70g/l、Na2SO3 17g/l、Na2SO4 18g/l)至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到100m3硫化碱黑液(含Na2S 270g/l、Na2S2O3 4g/l、Na2SO3 0.4g/l)；
三.8.734吨硫化氢气体(H2S折100％)和20.550吨液体烧碱(NaOH 100％)反应(温度70℃)得到68.5m3硫化碱溶液(含Na2S 292.5g/l)；
四.68.5m3硫化碱溶液(含Na2S 292.5g/l)进一步蒸发(温度100℃)浓缩，冷却(温度60℃)得到33.393吨硫化碱(含Na2S≥60％，Na2CO3≤2.0％，Fe≤0.03％)；
五.21.577吨小苏打(含NaHCO3 95％)与39.042吨铬铁矿(Cr2O3)焙烧(温度1050℃)得到60.115吨铬酸钠(Na2CrO4·4H2O)；
六.8.734吨硫化氢气体(H2S折100％)回收采取克劳斯工艺系统回收得到8.220吨硫磺。
实施例2：一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，包括下列步骤：
一、取100m3以硫化碱黑液为原料液(含Na2S 297g/l、Na2S2O3 4g/l、Na2SO3 0.4g/l)，经过与二氧化碳(CO2 25％)反应(温度110℃)得到100m3重碱母液(含NaHCO3 75g/l、Na2CO3 30g/l、Na2S2O3 70g/l、Na2SO3 17g/l、Na2SO4 18g/l)、9.607吨硫化氢气体(H2S折100％)和23.735吨小苏打(含NaHCO3 95％)固体；
二.100m3重碱母液(含NaHCO3 75g/l、Na2CO3 30g/l、Na2S2O3 70g/l、Na2SO3 17g/l、Na2SO4 18g/l)至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到100m3硫化碱黑液(含Na2S 297g/l、Na2S2O3 4g/l、Na2SO3 0.4g/l)；
三.9.607吨硫化氢气体(H2S折100％)和22.605吨液体烧碱(NaOH 100％)反应(温度70℃)得到75.35m3硫化碱溶液(含Na2S 292.5g/l)；
四.75.35m3硫化碱溶液(含Na2S 292.5g/l)进一步蒸发(温度100℃)浓缩冷却(温度60℃)得到36.732吨硫化碱(含Na2S≥60％Na2CO3≤2.0％、Fe≤0.03％)；
五.23.735吨小苏打(含NaHCO3 95％)与42.946吨铬铁矿(Cr2O3)焙烧(温度1050℃)得到66.127吨铬酸钠(Na2CrO4·4H2O)。
六.9.607吨硫化氢气体(H2S折100％)回收或可采取克劳斯工艺系统回收得到9.042吨硫磺。
实施例3：一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，包括下列步骤：
一、取100m3以硫化碱黑液为原料液(含Na2S 243g/l、Na2S2O3 4g/l、Na2SO3 0.4g/l)，经过与二氧化碳(CO2 25％)反应(温度110℃)得到100m3重碱母液(含NaHCO3 75g/l、Na2CO3 30g/l、Na2S2O3 70g/l、Na2SO3 17g/l、Na2SO4 18g/l)、7.861吨硫化氢气体(H2S折100％)和19.419吨小苏打(含NaHCO3 95％)固体；
二.100m3重碱母液(含NaHCO3 75g/l、Na2CO3 30g/l、Na2S2O3 70g/l、Na2SO3 17g/l、Na2SO4 18g/l)至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到100m3硫化碱黑液(含Na2S 243g/l、Na2S2O3 4g/l、Na2SO3 0.4g/l)；
三.7.861吨硫化氢气体(H2S折100％)和18.495吨液体烧碱(NaOH 100％)反应(温度70℃)得到61.65m3硫化碱溶液(含Na2S 292.5g/l)；
四.61.65m3硫化碱溶液(含Na2S 292.5g/l)进一步蒸发(温度100℃)浓缩冷却(温度60℃)得到30..54吨硫化碱(含Na2S≥60％Na2CO3≤2.0％、Fe≤0.03％)；
五.19.419吨小苏打(含NaHCO3 95％)与35.138吨铬铁矿(Cr2O3)焙烧(温度1050℃)得到54.104吨铬酸钠(Na2CrO4·4H2O)。
六.7.861吨硫化氢气体(H2S折100％)回收或可采取克劳斯工艺系统回收得到7.398吨硫磺。
上述工艺，中间产品小苏打达到铬酸钠生产原料要求，中间产品铬酸钠进一步深加工原料要求，产品硫化碱达到国家颁布的优等品标准(GB/T10500-2000)。本发明工艺过程具有原料品质和价格较低，工艺过程简单、产品质量和附加值高、综合能耗和生产成本低、无三废排放等特点。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)以硫化碱黑液为原料液，该原料液中各组分含量为Na2S 240-300g/l、Na2S2O3 3-5g/l、Na2SO3 0.3-0.5g/l，20-120℃下，经过与二氧化碳反应得到重碱母液、硫化氢气体和小苏打固体；
(2)重碱母液至下一循环与硫化碱黑灰浸取得到该硫化碱黑液；
(3)硫化氢气体和液体烧碱在20-120℃下反应得到硫化碱溶液；
(4)硫化碱溶液在40-180℃下蒸发浓缩，在20-80℃冷却得到硫化碱；
(5)小苏打固体与铬铁矿在1000-1200℃下焙烧得到铬酸钠。
2.根据权利要求1所述的硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其特征在于：所述重碱母液中各组分含量为NaHCO3 35-100g/l、Na2CO3 30-230g/l、Na2S2O3 10-20g/l、Na2SO3 10-20g/l、Na2SO4 10-20g/l。
3.根据权利要求2所述的硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其特征在于：所述硫化碱溶液含有Na2S 240-300g/l。
4.根据权利要求1所述的硫化碱黑液、液体烧碱联产小苏打、铬酸钠、硫化碱工艺，其特征在于：所述硫化氢气体回收替代工艺采取克劳斯工艺系统回收硫磺。
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