CN110155954B - 一种高纯硫化钠晶体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无机精细化工领域，涉及一种高纯硫化钠晶体的制备方法，包括以下步骤：(1)将芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液蒸发浓缩，得到硫化钠浓缩液；(2)在所述硫化钠浓缩液中加入氢氧化钠，并在115‑125℃下搅拌，析出固体；(3)过滤，将滤液自然冷却至70‑75℃，有晶体析出；(4)离心脱水，将所述晶体冷却过筛，得到高纯硫化钠晶体。本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法，以芒硝法生产硫酸钡的副产硫化钠溶液为原材料，经简单处理后得到高纯硫化钠晶体，不仅克服了现有技术中制备高纯硫化钠晶体时对原材料要求高的缺陷，还实现了副产物的有效回收利用，满足绿色化工观念，适于在工业上推广应用。

Description

一种高纯硫化钠晶体的制备方法

技术领域

本发明属于无机精细化工领域，涉及一种高纯硫化钠晶体的制备方法。

背景技术

工业硫化钠广泛用于造纸、染料、选矿等行业，而在医药中间体、电解、含硫聚合物的合成等对质量要求更高的行业中，工业硫化钠由于其杂质含量高而受到限制。

目前，由于现有生产高纯硫化钠的方法具有各种缺陷导致高纯硫化钠的纯度或者成本不能满足正常需求。例如CN1944241A高纯度结晶硫化钠的生产方法采用硫化钡溶液酸解产生硫化氢，然后用离子膜烧碱吸收生产硫化钠溶液，经过蒸发、结晶、离心脱水制得。但是该方法具有工艺技术波动大、生产成本高、杂质含量偏高等缺陷。例如CN1436719A公开的硫化钠晶体的制备方法中，采用精制的硫化钠溶液，初始温度为95℃、36wt％，在搅拌下降温至55℃，然后用离心机将母液与晶体分析，得到硫化钠含量大于44wt％的Na₂S·5.5H₂O晶体。但是由于其采用的原料为精制的硫化钠，因此，无疑增加了硫化钠晶体的制备成本，还造成资源的浪费。例如CN1308013A公开的无水硫化钠晶体的制备方法中，得到的硫化钠晶体含量≥94％，外观为浅黄色，其纯度不能满足医药中间体、电解、含硫聚合物的合成等行业对硫化钠纯度的要求。

因此，本领域亟需一种成本低、纯度高、经济价值高的高纯硫化钠晶体的制备方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种高纯硫化钠晶体的制备方法。

具体的，本发明的一种高纯硫化钠晶体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液蒸发浓缩，得到硫化钠浓缩液；

(2)在所述硫化钠浓缩液中加入氢氧化钠，并在115-125℃下搅拌，析出固体；

(3)过滤，将滤液自然冷却至70-75℃，有晶体析出；

(4)离心脱水，将所述晶体冷却过筛，得到高纯硫化钠晶体。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，所述硫化钠溶液中硫化钠的浓度为4-7％。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，所述硫化钠浓缩液中硫化钠的浓度为35-40％。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，所述氢氧化钠与所述硫化钠浓缩液的质量比为0.2％-0.3％。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，步骤(2)中，在115-125℃下搅拌30min-40min。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，步骤(3)中，将所述过滤得到的滤饼用于硫酸钡生产系统。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，步骤(4)中，所述离心脱水后得到的母液用于步骤(1)中与所述硫化钠溶液一起进行蒸发浓缩。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，所述蒸发浓缩在蒸发器中进行。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，所述蒸发器的材质包括2205不锈钢、2520不锈钢。

上述的高纯硫化钠晶体的制备方法，所述高纯硫化钠晶体为五水硫化钠，所述高纯硫化钠晶体中硫化钠含量为46±0.5％。

本发明的技术方案具有如下的有益效果：

(1)本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法，以芒硝法生产硫酸钡的副产硫化钠溶液为原材料，经简单处理后得到高纯硫化钠晶体，不仅克服了现有技术中制备高纯硫化钠晶体时对原材料要求高的缺陷，还实现了副产物的有效回收利用，满足绿色化工观念，适于在工业上推广应用；

(2)本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法，利用氢氧化钠可有效去除浓缩液中的杂质，如硫酸钠、硫氢化钠等，提高高纯硫化钠晶体的纯度；

(3)本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法，采用2205及以上不锈钢材质的蒸发器，避免因腐蚀蒸发器导致硫化钠浓缩液中铁含量偏高，保证了高纯硫化钠晶体质量；

(4)本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法，将滤饼中的硫酸钠用于硫酸钡生产过程，将母液中的硫化钠循环利用或用于生产工业硫化钠，本发明无化工废弃物产生，避免了环境污染；

(5)通过本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法得到的高纯硫化钠晶体为五水硫化钠，其中硫化钠含量稳定在46±0.5％，其它杂质含量总量小于2％，因此，本发明的高纯硫化钠晶体的产品品质升级，满足下游精细行业的运用，经济价值更优。

具体实施方式

为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。

具体的，本发明提供了一种高纯硫化钠晶体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液蒸发浓缩，得到硫化钠浓缩液。

其中，芒硝法生产硫酸钡的反应方程式为：

Na₂SO₄+BaS＝BaSO₄↓+Na₂S

在芒硝法生产硫酸钡过程中，为了使硫化钡反应完全，降低生产成本硫酸钠的投入量是过量的。因此，副产物硫化钠溶液中除了Na₂S外还有硫酸钠。此外，由于Na₂S和BaS为强碱弱酸盐，其在水中存在水解反应生成硫氢化钠、氢氧化钠，硫氢化钡、氢氧化钡。因此，芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液具有成分复杂的特点。

其中，在一些实施方式中，所述硫化钠溶液中硫化钠的浓度为4-7％，通过蒸发浓缩，硫化钠的浓度为35-40％。

其中，所述蒸发浓缩在蒸发器中进行，所述蒸发器的种类包括但不限于中央循环管式蒸发器、列文式蒸发器、升膜式蒸发器、降膜式蒸发器，本发明在此不做具体限定。

所述蒸发器的材质包括2205不锈钢、2520不锈钢。本发明通过将蒸发器的材质限定为2205不锈钢、2520不锈钢，避免了因腐蚀蒸发器导致硫化钠浓缩液中铁含量偏高，进而影响高纯硫化钠晶体质量。

(2)在所述硫化钠浓缩液中加入氢氧化钠，并在115-125℃下搅拌，析出固体。

其中，在一些优选的实施方式中，所述氢氧化钠与所述硫化钠浓缩液的质量比为0.2％-0.3％。通过在浓缩液中加入上述含量的氢氧化钠可有效去除浓缩液中的杂质，如硫酸钠、硫氢化钠等，提高高纯硫化钠晶体的纯度。而氢氧化钠与所述硫化钠浓缩液的质量比小于0.2％时，则产品中硫氢化钠含量较高，降低了硫化钠含量；质量比大于0.3％时，则产品带入氢氧化钠杂质，降低硫化钠含量。

其中，在一些优选的实施方式中，所述硫化钠浓缩液中加入氢氧化钠后，在115-125℃下搅拌30-40min。当温度小于115℃或搅拌时间低于30min时，则浓缩液中的杂质不能充分析出，影响高纯硫化钠晶体纯度；当温度大于125℃或搅拌时间大于40min时，则增加设备装置被腐蚀风险和加剧硫化钠碳化影响产品质量。

其中，所述析出的固体主要成分为硫酸钠。

(3)过滤，将滤液自然冷却至70-75℃，有晶体析出。

其中，在冷却过程中，滤液中的硫化钠随着温度的降低以晶体状态析出。当滤液的温度冷却至低于70℃范围时，容易导致滤液中的其它物质析出，影响产品硫化钠的纯度；当滤液的温度冷却至大于75℃的范围时，则硫化钠晶体的析出量少。

其中，过滤后得到的滤饼主要成分为硫酸钠，在一些优选的实施方式中，将滤饼用于硫酸钡生产系统。

(4)离心脱水，将所述晶体冷却过筛，得到高纯硫化钠晶体。

其中，在一些优选的实施方式中，离心脱水后，将所述晶体冷却至小于40℃。冷却后，进入筛分环节，通过筛分可以有效防止晶体局部结块，避免影响产品外观和包装。

其中，所述高纯硫化钠晶体为五水硫化钠，所述高纯硫化钠晶体中硫化钠含量为46±0.5％。

其中，所述离心脱水后得到的母液中还含有未以晶体析出的硫化钠。在一些实施方式中，将母液用于步骤(1)中循环利用，与所述硫化钠溶液一起进行蒸发浓缩。在又一些实施方式中，将母液用于生产对硫化钠纯度要求低的工业硫化钠。

本发明的高纯硫化钠晶体的制备方法，以芒硝法生产硫酸钡的副产硫化钠溶液为原材料，经简单处理后得到高纯硫化钠晶体，不仅克服了现有技术中制备高纯硫化钠晶体时对原材料要求高的缺陷，还实现了副产物的有效回收利用，满足绿色化工观念，适于在工业上推广应用。此外，本发明获得的高纯硫化钠晶体为五水硫化钠，其中硫化钠含量稳定在46±0.5％，其它杂质含量总量小于2％，因此，本发明的高纯硫化钠晶体的产品品质升级，满足下游精细行业的运用，经济价值更优。

实施例

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。

实施例1

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为5％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2205材质蒸发器蒸发浓缩至35％。然后，取6m³ 35％的硫化钠溶液于精制釜中，加入7kg氢氧化钠，在120℃下搅拌30min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到70℃。结晶完成后，用离心机脱水，母液输入蒸发器，固体经冷却过筛得高纯硫化钠结晶2吨。

实施例2

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为5％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2205材质蒸发器蒸发浓缩至36％。然后，取6m³ 36％的硫化钠溶液于精制釜中，加入8kg氢氧化钠，在122℃下搅拌35min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到72℃。结晶完成后，用离心机脱水，母液输入蒸发器，固体经冷却过筛得高纯硫化钠结晶2.1吨。

实施例3

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为4％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2205材质蒸发器蒸发浓缩至35％。然后，取6m³ 35％的硫化钠溶液于精制釜中，加入8kg氢氧化钠，在118℃下搅拌30min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到75℃。结晶完成后，用离心机脱水，母液输入蒸发器，固体经冷却过筛得高纯硫化钠结晶1.8吨。

实施例4

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为7％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2520材质蒸发器蒸发浓缩至35％。然后，取6m³ 35％的硫化钠溶液于精制釜中，加入8kg氢氧化钠，在120℃下搅拌35min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到70℃。结晶完成后，用离心机脱水，母液输入蒸发器，固体经冷却过筛得高纯硫化钠结晶2吨。

实施例5

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为5％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2520材质蒸发器蒸发浓缩至37％。然后，取6m³ 37％的硫化钠溶液于精制釜中，加入10kg氢氧化钠，在120℃下搅拌35min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到75℃。结晶完成后，用离心机脱水，母液输入蒸发器，固体经冷却过筛得高纯硫化钠结晶2.8吨。

实施例6

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为4％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2520材质蒸发器蒸发浓缩至35％。然后，取6m³ 35％的硫化钠溶液于精制釜中，加入8kg氢氧化钠，在115℃下搅拌30min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到72℃。结晶完成后，用离心机脱水，母液用于生产工业硫化钠，固体经冷却过筛得高纯硫化钠结晶1.8吨。

对比例1

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为5％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2205材质蒸发器蒸发浓缩至35％。然后，取6m³ 35％的硫化钠溶液于精制釜中，在120℃下搅拌30min，溶液中只有微量固体析出。然后，在搅拌下自然冷却到70℃。有结晶析出。

对比例2

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为5％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2205材质蒸发器蒸发浓缩至36％。然后，取6m³ 36％的硫化钠溶液于精制釜中，加入8kg氢氧化钠，在130℃下搅拌40min，溶液中有固体析出。溶液颜色加深，然后，在搅拌下自然冷却到70℃。有结晶析出。

对比例3

芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液中硫化钠浓度为4％，将80m³的副产物硫化钠溶液经2205材质蒸发器蒸发浓缩至35％。然后，取6m³ 35％的硫化钠溶液于精制釜中，加入8kg氢氧化钠，在118℃下搅拌30min，溶液中有固体析出。然后，经压滤机压滤，滤饼送入硫酸钡生产系统，将滤液在搅拌下自然冷却结晶到80℃，没有晶体析出。继续降温至55℃，有大量晶体析出。

产品中各成分含量测试

1外观检验

在自然光下，目视法判定外观。

2硫化钠含量的测定

2.1方法提要

在弱酸性条件下，加入过量的碘标准溶液，剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定，测出总还原物，减去碘量法测出的亚硫酸钠和硫代硫酸钠含量相当的量，两者之差即为硫化钠的含量。

2.2试剂和仪器

冰乙酸溶液：1+10

碘标准滴定溶液：

硫代硫酸钠标准滴定溶液：c(Na₂S₂O₃)≈0.1mol/L

淀粉指示液：10g/L

2.3分析步骤

称取至少200g试样，精确到0.1g，用无二氧化碳的热水溶解并配制成20％-35％的溶液。用已知重量的称量瓶称取此全溶试样溶液约30g，精确到0.001g，移入1000mL容量瓶中，用无二氧化碳的水稀释至刻度，摇匀。此溶液为试样溶液A，用于硫化钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、铁含量的测定。

硫化钠固体试样质量m按式(1)计算：

式中：m—硫化钠固体试样质量，g

m₁—制得得全溶试样溶液的质量，g

m₂—溶解硫化钠的质量，g

m₃—用称量瓶称取的全溶试样溶液的质量，g

用移液管移取20mL碘标准滴定溶液置于250mL碘量瓶中，加25mL水，10mL冰乙酸溶液，在摇动下用移液管加入10mL试样溶液A，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，溶液呈淡黄色时加入2mL淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失为终点，同时做空白试验。

2.4分析结果表述

以质量百分数表示的硫化钠含量(以Na₂S计)w₁按式(2)计算：

式中：v₁—滴定试验消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL

v₀—滴定空白消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL

c₁—硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L

v₂—亚硫酸钠含量测定中滴定消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL

c₂—碘标准滴定溶液的浓度，mol/L

m—试料的质量，g

39.02——

的摩尔质量，g/moL2.5允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对误差值不大于0.3％。

3亚硫酸钠含量的测定

3.1方法提要

在试液中加入碳酸锌悬浮液，沉淀硫离子，取一份滤液以碘量法测定硫代硫酸钠和亚硫酸钠合量，减去硫代硫酸钠含量相当的量，二者之差即为亚硫酸钠含量。

3.2仪器

95％乙醇

碳酸钠溶液：100g/L

硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O)溶液：100g/L

冰乙酸溶液：1+10

碘标准滴定溶液：

淀粉指示液：10g/L3.3分析步骤

用移液管移取200mL试样溶液A，置于500mL容量瓶中，依次加入40mL碳酸钠溶液、80mL硫酸锌溶液、25mL乙醇，加水至刻度，摇匀，干过滤，弃去前10mL滤液，用移液管移取100mL滤液(剩余滤液用于硫代硫酸钠含量的测定)置于500mL碘量瓶中，加入10mL冰乙酸溶液、2mL淀粉指示液，用碘标准滴定溶液滴定，溶液出现蓝色即为终点。

3.4结果计算

以质量百分数表示的亚硫酸钠含量(w₂)按式(3)计算；

式中：v₂—亚硫酸钠含量测定中滴定消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL

v₃—硫代硫酸钠含量测定中滴定消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL

c₂—碘标准滴定溶液的浓度，mol/L

m—试料的质量，g

63.02—

的摩尔质量，g/moL3.5允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.1％。

4硫代硫酸钠含量的测定

4.1方法提要

在试液中加入碳酸锌悬浮液，沉淀硫离子，滤液中加入甲醛溶液掩蔽亚硫酸钠，用碘标准滴定溶液滴定硫代硫酸钠含量。

4.2试剂和仪器

95％乙醇

碳酸钠溶液：100g/L

硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O)溶液：100g/L

甲醛

冰乙酸溶液：1+10

碘标准滴定溶液：

淀粉指示液：10g/L

4.3分析步骤

用移液管移取100mL滤液置于500mL碘量瓶中，加入5mL甲醛溶液、10mL冰乙酸溶液、2mL淀粉指示液，用碘标准滴定溶液滴定，溶液出现蓝色即为终点。

4.4结果计算

以质量百分数表示的盐酸不溶物灼烧残渣(w₃)按式(4)计算：

式中：v₃—硫代硫酸钠含量的测定中滴定消耗的碘标准滴定溶液的体积，mL

c₂—碘标准滴定溶液的浓度，mol/L

m—试料的质量，g

158.1—

的摩尔质量，g/moL

4.5允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.1％。

5铁含量的测定

5.1方法提要

用过氧化氢将硫化物氧化为硫酸盐，赶净多余的过氧化氢，用盐酸酸化溶液，用抗坏血酸将试样中的三价铁还原为二价铁，二价铁离子可与邻菲罗啉生成橙红色络合物，在最大吸收波长510nm下，用分光光度计测定其吸光度。

5.2仪器及药品

30％过氧化氢

碳酸钠溶液：100g/L

其它试剂及仪器同GB/T3049-2006

5.3分析步骤

5.3.1标准曲线的绘制

按GB/T3049-2006的6.3的规定绘制工作曲线。

5.3.2试验溶液的制备

称取10g试样，精确到0.0001g，置于250mL烧杯中，滴加过氧化氢直至不在发生反应为止并过量1.5mL，摇匀，放置5min，加入0.5mL碳酸钠溶液，加热煮沸5min，加入0.5mL盐酸溶液，继续加热1min，冷却后移入100mL容量瓶中。同时做空白试验。

5.3.3试样的测定

按GB/T3049-2006的6.4的规定，从“必要时加水至约60mL……”开始对试样溶液及空白溶液进行处理。

5.4分析结果表述

以质量百分比表示的铁(Fe)含量(w₄)按(5)式计算：

式中：m₀—空白式样溶液中铁的质量，mg

m₁—样品溶液中铁的含量，mg

m—固体试样的质量，g

5.5允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果。平行测定结果的绝对差值不大于0.0002％。

6水不溶物含量的测定

6.1方法提要

用热水溶解一定量的试样，用玻璃砂坩埚过滤，再将不容物烘干至恒重，从而测定水不溶物的含量。

6.2试剂和仪器

乙酸铅试纸

玻璃砂坩埚：滤板孔径为5-15微米。

6.3分析步骤

称量约10g试样，精确到0.0001g，置于400mL烧杯中，加200mL热水溶解试样，加热煮沸，用已于105℃—110℃下烘至恒重的玻璃砂坩埚抽滤，用热水洗涤水不溶物至硫离子反应(用乙酸铅试纸检测)。将玻璃砂坩埚和水不溶物置于105℃-110℃下烘至恒重。

6.4分析结果的表述

以质量百分数表示的水不溶物含量(w₅)按式(6)计算；

式中：m₁—水不溶物加玻璃砂芯坩埚的质量，g

m₂—玻璃砂芯坩埚的质量，g

m—试料的质量，g

6.5允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.002％。

7碳酸钠、硫酸钠含量的测定

7.1方法提要

在试液中加入硫化钡溶液，沉淀碳酸根、硫酸根离子生成碳酸钡硫酸钡混合沉淀，沉淀用盐酸溶解，溶解部分即为碳酸钡沉淀，再用硫酸钡沉淀法测定碳酸钡的量，滤纸上剩余不溶性沉淀即为硫酸钡，根据碳酸钡、硫酸钡沉淀量计算碳酸钠、硫酸钠含量。

7.2试剂及仪器

硫化钡溶液：贵州红星发展股份有限公司采用工业级碳酸钡转窑碳还原再浸取后经过沉降除杂生产得到的硫化钡溶液，其浓度为130±5g/L

盐酸溶液：1+3

硫酸溶液：1+15

氨水：1+1

甲基橙指示液：5g/L

盐酸溶液：1+1

高温马弗炉：能控制温度在850℃±20℃

电子分析天平

7.3分析步骤

称取10g试样，置于400mL烧杯中，加入约200mL无二氧化碳的热水溶解后，搅拌下加入20mL硫化钡溶液，置于70℃水浴锅内保温2h，取出稍冷后用慢速定量滤纸过滤，用无二氧化碳的温水洗涤沉淀及滤纸至无S2-反应为止(用乙酸铅试纸检验，试纸不变色)，弃去滤液及洗液，向漏斗内分多次滴加20mL1+3的盐酸溶液溶解沉淀，反应完全后继续用无二氧化碳的温水洗涤沉淀及滤纸至无Cl^-反应为止，将剩余的沉淀连同滤纸转移至已于850℃高温炉内灼烧至恒重的瓷坩埚中低温灰化后于850℃高温炉内灼烧至恒重，取出稍冷后移入干燥器中冷却至室温，称重m₁。计算即得硫酸钠含量。滤液及洗液收集于一洁净的500mL烧杯中，加入1-2滴甲基橙指示液，滴加氨水调节至刚呈黄色，再用1+1的盐酸溶液调至红色并过量2mL,置于电炉上加热至沸，搅拌下缓慢加入20mL热的硫酸溶液，置于80℃水浴锅内保温2h，取出冷却后用慢速定量滤纸过滤，并用水洗涤至无Cl-反应为止，将沉淀连同滤纸转移至已于850℃高温炉内灼烧至恒重的瓷坩埚中低温灰化后于850℃高温炉内灼烧至恒重，取出稍冷后移入干燥器中冷却至室温，称重m₂。计算即得碳酸钠含量。

7.4结果计算

以质量百分数表示的硫酸钠含量的结果(w₆)按式(7)计算：

式中：m₁—硫酸钡沉淀重，g

m₀—空坩埚重，g

m—试料的质量，g

以质量百分数表示的碳酸钠含量的结果(w₇)按式(8)计算：

式中：m₂—硫酸钡沉淀重，g

m₀—空坩埚重，g

m—试料的质量，g

7.5允许差

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2％。

测试结果

通过上述方法对实施例1-6及对比例1-3得到的硫化钠晶体纯度进行测试，结果见表1

表1硫化钠晶体纯度进行测试结果汇总

本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将芒硝法生产硫酸钡的副产物硫化钠溶液蒸发浓缩，得到硫化钠浓缩液；

(2)在所述硫化钠浓缩液中加入氢氧化钠，并在115-125℃下搅拌30min-40min，析出固体，所述氢氧化钠与所述硫化钠浓缩液的质量比为0.2％-0.3％；

(3)过滤，将滤液自然冷却至70-75℃，有晶体析出；

(4)离心脱水，将所述晶体冷却过筛，得到高纯硫化钠晶体。

2.根据权利要求1所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，所述硫化钠溶液中硫化钠的浓度为4-7％。

3.根据权利要求2所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，所述硫化钠浓缩液中硫化钠的浓度为35-40％。

4.根据权利要求1所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将所述过滤得到的滤饼用于硫酸钡生产系统。

5.根据权利要求1所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述离心脱水后得到的母液用于步骤(1)中与所述硫化钠溶液一起进行蒸发浓缩。

6.根据权利要求1所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，所述蒸发浓缩在蒸发器中进行。

7.根据权利要求6所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，所述蒸发器的材质包括2205不锈钢、2520不锈钢。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高纯硫化钠晶体的制备方法，其特征在于，所述高纯硫化钠晶体为五水硫化钠，所述高纯硫化钠晶体中硫化钠含量为46±0.5％。