CN110817920B - 硫化钡生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法 - Google Patents

硫化钡生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用硫化钡直接生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法，包括以下步骤：S100：将粗制硫化钡黑灰溶于温度65‑85℃的工艺用水中，制成浓度150‑200g/L清亮的硫化钡溶液备用；S200：将硫化钡溶液中通入氧气，将硫化钡进行氧化；S300：将S200所得溶液过滤除杂质，清亮溶液冷却得溶液与结晶混合物A，并得母液B；S400：将以上B溶液中加入硫酸钠溶液，得硫酸钡产品，过滤溶液为C溶液；S500：将C溶液通入氧气继续氧化，得五水硫代硫酸钠产品。本发明既能生产氢氧化钡亦能副带生产硫酸钡和硫代硫酸钠，经济效益显著。

Description

硫化钡生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法
技术领域
本发明属于化工领域，特别涉及一种利用硫化钡直接生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法。
背景技术
氢氧化钡主要用途为制造特种肥皂、杀虫剂，润滑剂，硬水软化、甜菜制糖精制、锅炉除垢、玻璃润滑、制造其他钡盐化学品。当前我国八水氢氧化钡的生产方法有两种，一种方法是用氯化钡——氢氧化钠法，该方法的弊端是付产氯化钠，氯化钠价值太低，亦难销售；另一种方法是碳酸钡煅烧成氧化钡，然后浸取结晶法，此方法劳动强度大，环境影响较大。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用硫化钡直接生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法。
一种利用硫化钡直接生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法，包括以下步骤：
S100：将粗制硫化钡黑灰溶于温度65-85℃的工艺用水中，制成浓度150-200g/L清亮的硫化钡溶液备用；
S200：将硫化钡溶液中通入氧气，将硫化钡进行氧化，硫化钡溶液与氧气反应终点的控制BaSx＝60-100g/L；
S300：将S200所得溶液过滤除杂质，清亮溶液冷却得溶液与结晶混合物A，结晶温度控制15-30℃；离心过滤、洗涤得湿八水氢氧化钡，再经烘干得合格的八水氢氧化钡产品，并得母液B；
S400：将以上B溶液中加入硫酸钠溶液，得到硫酸钡沉淀和溶液混合物，硫酸钠溶液溶度250-300g/L；硫酸钠溶液与B溶液的反应终点应硫酸钠微过量，过滤、洗涤、脱色、烘干、粉碎得硫酸钡产品，过滤溶液为C溶液；
S500：将C溶液通入氧气继续氧化，当氧化达到终点时停止，C溶液通入氧气氧化终点控制硫化钠浓度为0.06g/L以下，过滤得D溶液，将D溶液蒸发浓缩溶度到53-59婆梅，然后静置脱硝、脱色过滤得E溶液，E溶液冷却结晶，在温度47.5—48.5℃下晶种，保温持温度在43-46℃结晶20小时，过滤、筛分得五水硫代硫酸钠产品；细小结晶当晶种用，母液继续蒸发回用。
本发明的有益效果是：利用硫化钡溶液直接生产八水氢氧化钡联合生产硫酸钡及硫代硫酸钠的技术，解决了1、氯化钡——氢氧化钠法付产氯化钠的问题，并耗费氢氧化钠的问题；2、解决了碳酸钡煅烧法生产氢氧化钡时环境条件差、劳动强度大的问题。使硫化钡的资源得到了合理的利用，既生产了氢氧化钡，又生产了硫酸钡和硫代硫酸钡。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
图2是加热设备的结构示意图。
图中，10、氧气，20、硫化钡溶液，30、多硫化钡溶液，30-1、水-氢氧化钡结晶混合物，30-2、氢氧化钡结晶，40、混合母液，40-1、硫酸钠溶液，50、硫酸钡饼，60、纯净硫酸钡饼，70、多硫化钠溶液，80、硫代硫酸钠溶液，90、活性炭，100、双氧水等。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
请参阅图1，本发明的利用硫化钡直接生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法包括以下步骤：
S100：将粗制硫化钡黑灰溶于温度65-85℃的工艺用水中，制成浓度150-200g/L清亮的硫化钡溶液备用。
其中，工艺用水采用图2所示的连续加热设备进行加热，包括第一储罐1和第二储罐2，第一储罐1与第二储罐2通过连接管3连通，第二储罐2的上部设置有多个喷头2.1，喷头2.1与连接管3连接，在喷头2.1的下方设置有淋水层2.2，淋水层2.2可以由不锈钢铁丝网制成，蒸汽管2.5位于淋水层2.2中，即淋水层2.2包裹蒸汽管2.5，蒸汽管2.5周向开设有多个孔，使得高温蒸汽可以从蒸汽管2.5的四周喷出，第二储罐2的下部与出水管2.4连接，第二储罐2的顶部通过回收管4与第一储罐1连通，回收管4伸入第一储罐1内，第一储罐1的顶部还设置有进水管1.2和排空管1.1。
进一步的，连接管3可以设置有泵3.1和阀门3.2，在第二储罐2中可以安装用于测量水温的温度传感器2.3，通过阀门2.6可以控制蒸汽管2.5的开闭。
工作时，喷头2.1进行雾状喷水，高温蒸汽通过蒸汽管2.5喷出，在淋水层2.2中对工艺用水进行加热，加热后的水落入第二储罐2的下部，从出水管2.4排出，供给各种工艺使用，热交换后的蒸汽通过回收管4进入第一储罐1利用蒸汽的余热对第一储罐1中的冷水进行预热，预热后的冷水经过连接管3从喷头2.1喷出，最后剩余的蒸汽从排空管1.1排出，进水管1.2用于将冷水灌入第一储罐1。
上述加热设备，通过设置两个储罐有效提高了蒸汽的利用率，增加了换热时间，减少了蒸汽消耗，由于蒸汽管2.5的孔周向设置，使得进入蒸汽管2.5的水可以被及时排出，从而防止了蒸汽管2.5的堵塞。
S200：将硫化钡溶液中通入氧气，将硫化钡进行氧化，硫化钡溶液与氧气反应终点的控制BaSx＝60-100g/L。
BaS+H2O+O2→BaSx+Ba(OH)2
S300：将S200所得溶液过滤除杂质；清亮溶液冷却得溶液与结晶混合物A，结晶温度控制15-30℃；离心过滤、洗涤得湿八水氢氧化钡，再经烘干得合格的八水氢氧化钡产品，并得母液B。
S400：将以上B溶液中加入硫酸钠溶液，得到硫酸钡沉淀和溶液混合物，硫酸钠溶液溶度250-300g/L；硫酸钠溶液与B溶液的反应终点应硫酸钠微过量，过滤、洗涤、脱色、烘干、粉碎得硫酸钡产品，硫酸钡钡饼的洗涤氧化脱色，氧化剂可用双氧水、次氯酸钠等；过滤溶液为C溶液。
BaSx+NaSO4→BaSO4+NaSx
Ba(OH)2+NaSO4→BaSO4+NaOH
S500：将C溶液通入氧气继续氧化，当氧化达到终点时停止，C溶液通入氧气氧化终点控制硫化钠浓度为0.06g/L以下，过滤得D溶液，该溶液进行蒸发浓缩、脱销脱色、冷却结晶、离心过滤洗涤得五水硫代硫酸钠产品。将D溶液蒸发浓缩溶度到53-59婆梅，然后静置脱硝、脱色过滤得E溶液，脱色剂可用活性炭；E溶液冷却结晶，在温度47.5—48.5℃下晶种，保温持温度在43-46℃结晶20小时，过滤、筛分得五水硫代硫酸钠产品；细小结晶当晶种用，母液继续蒸发回用。
NaSx+NaOH+O2→Na2S2O3+H2O
既能生产氢氧化钡亦能副带生产硫酸钡和硫代硫酸钠，经济效益显著。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种利用硫化钡直接生产氢氧化钡联产硫酸钡及硫代硫酸钠的方法，其特征在于包括以下步骤：
S100：将粗制硫化钡黑灰溶于温度65-85℃的工艺用水中，工艺用水采用连续加热设备进行加热，制成浓度150-200g/L清亮的硫化钡溶液备用；
所述连续加热设备包括第一储罐和第二储罐，所述第一储罐与第二储罐通过连接管连通，所述第二储罐的上部设置有多个喷头，所述喷头与所述连接管连接，在所述喷头的下方设置有淋水层，所述淋水层由不锈钢铁丝网制成，蒸汽管位于所述淋水层中，所述蒸汽管周向开设有多个孔，使得高温蒸汽可以从所述蒸汽管的四周喷出，所述第二储罐的下部与出水管连接，所述第二储罐的顶部通过回收管与所述第一储罐连通，所述回收管伸入所述第一储罐内，所述第一储罐的顶部还设置有进水管和排空管；
S200：将硫化钡溶液中通入氧气，将硫化钡进行氧化，硫化钡溶液与氧气反应终点的控制BaSx＝60-100g/L；
S300：将S200所得溶液过滤除杂质，清亮溶液冷却得溶液与结晶混合物A，结晶温度控制15-30℃；离心过滤、洗涤得湿八水氢氧化钡，再经烘干得合格的八水氢氧化钡产品，并得母液B；
S400：将以上B溶液中加入硫酸钠溶液，得到硫酸钡沉淀和溶液混合物，硫酸钠溶液溶度250-300g/L；硫酸钠溶液与B溶液的反应终点应硫酸钠微过量，过滤、洗涤、脱色、烘干、粉碎得硫酸钡产品，过滤溶液为C溶液；
S500：将C溶液通入氧气继续氧化，当氧化达到终点时停止，C溶液通入氧气氧化终点控制硫化钠浓度为0.06g/L以下，过滤得D溶液，将D溶液蒸发浓缩浓度到53-59婆梅，然后静置脱硝、脱色过滤得E溶液，E溶液冷却结晶，在温度47.5—48.5℃下晶种，保温持温度在43-46℃结晶20小时，过滤、筛分得五水硫代硫酸钠产品；细小结晶当晶种用，母液继续蒸发回用。
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