CN114560446A - 一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，先将25～45份煤粉，100份芒硝进行干燥、混合均匀，其中煤粉的粒径为1～5mm，芒硝的粒径≤2mm。启动交流电弧炉，电极放热的同时加入混合均匀的煤粉和芒硝，待炉温升高至1060～1180℃时，进行反应20～40min，将还原产物通过放出口排出，得到粗硫化钠。本发明采用交流电弧炉进行供热，炉内气氛和还原温度容易控制，热效率高，生产过程较易实现机械化和自动化，产品质量好，且有利于缓解日趋严重的环境问题。
Description
技术领域
本发明涉及化合物生产加工技术领域，具体的说是一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法。
背景技术
硫化钠为无机化合物，易溶于水，水溶液呈强碱性，俗称硫化碱或臭碱，在冶金、化工等行业的用途十分广泛。硫化钠的制备方法有煤粉还原法、吸收法、硫化钡法、气体还原法等，其中煤粉还原法是我国目前主流的生产工艺方法。
现有的煤粉还原法的生产设备为转炉和反射炉，将芒硝和煤粉按照一定配比混合后置于短转炉、长转炉和反射炉的炉膛进行煅烧，以燃烧辐射供热方式进行加热完成生成硫化钠的化合反应。长期以来，由于生产设备的限制，这种生产工艺存在热利用率低、升温速度慢、还原剂利用率低、转化率低、烟气量大、环境污染严重等不足之处。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，以解决现有的生产中加热炉工艺控制难度大、热利用率低、升温速度慢、还原剂利用率低、转化率低、烟气量大、环境污染严重的问题。
交流电弧炉是一种常用的冶金工艺装备，具有熔炼温度高、热效率高的特点,已用于镍铜炉渣还原熔炼、红土矿冶炼生产镍铁合金、铬铁矿冶炼生产铬铁合金、电池废料处理等领域，有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，包括以下步骤：
步骤一、按照重量份数计，将25～45份煤粉，100份芒硝进行干燥、混合均匀，其中煤粉的粒径为1～5mm，芒硝的粒径≤2mm；
步骤二、启动交流电弧炉，电极放热的同时加入混合均匀的煤粉和芒硝，待炉温升高至1060～1180℃时，反应20～40min，将还原产物通过放出口排出，得到粗硫化钠。继续加入混合均匀的煤粉和芒硝，实现交流电弧炉的连续进料，间断排放粗硫化钠；
经碘量法检验，步骤二所制备的粗硫化钠的硫化钠含量≥75%，外观为玫瑰红或深红色。
优选的，所述芒硝为工业副产物芒硝或者天然盐湖的芒硝或者工业硫酸钠，其中Na2SO4的质量百分比含量≥85％。
优选的，所述煤粉为烟煤或褐煤或无烟煤之中的一种，固定碳含量≥56％。
在生产过程中，持续加入混合均匀的煤粉和芒硝，实现交流电弧炉的连续进料和间断排放粗硫化钠的正常生产。
煤粉和芒硝在交流电弧炉内发生的化学反应方程式为：
Na2SO4+2C→ Na2S +2 CO2 (1)
Na2SO4+4C→Na2S +4CO (2)
Na2SO4+4CO→Na2S +4 CO2 (3)
当温度控制在1060～1180℃时，主要按(1)反应式进行。在生产过程中，通过合理控制工艺技术参数，可有效抑制副反应的发生，使粉煤和芒硝充分进行反应，从而达到产出高转化率粗硫化钠产品的目的。
现有常用的转炉和反射炉工艺直接产出产品硫化钠含量一般在65%左右，本发明采用交流电弧炉进行供热，产出的粗硫化钠的硫化钠含量≥75%。
交流电弧炉工艺可以缩短单炉作业周期和提高炉体热平衡效率，从而进一步提升经济效益。同时，交流电弧炉工艺的优点有：炉内气氛容易控制，物料加热快，加热温度高，温度容易控制，生产过程较易实现机械化和自动化，劳动卫生条件好，热效率高，产品质量好，且更加环保，有利于缓解日趋严重的环境问题。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，包括以下步骤：
步骤一、按照重量份数计，将25份煤粉，100份芒硝进行干燥、混合均匀，其中煤粉的粒径为1～5mm，芒硝的粒径≤2mm；芒硝为工业副产物芒硝，其中Na2SO4的质量百分比含量为89.2％。
步骤二、启动交流电弧炉，电极放热的同时加入混合均匀的煤粉和芒硝，待炉温升高至1060℃时，反应40min，将还原产物通过放出口排出，得到粗硫化钠。
经碘量法检验，步骤二所制备的粗硫化钠中硫化钠的质量百分比含量为75.00%。
实施例2
一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，包括以下步骤：
步骤一、按照重量份数计，将40份煤粉，100份芒硝进行干燥、混合均匀，其中煤粉的粒径为1～5mm，芒硝的粒径≤2mm；所述芒硝为天然盐湖的芒硝，其中Na2SO4的质量百分比含量为93％；
步骤二、启动交流电弧炉，电极放热的同时加入混合均匀的煤粉和芒硝，待炉温升高至1120℃时，反应30min，将还原产物通过放出口排出，得到粗硫化钠。
经碘量法检验，步骤二所制备的粗硫化钠中硫化钠的质量百分比含量为80.81%。
实施例3
一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，包括以下步骤：
步骤一、按照重量份数计，将30.3份煤粉，100份芒硝进行干燥、混合均匀，其中煤粉的粒径为1～5mm，芒硝的粒径≤2mm；所述芒硝为工业硫酸钠，Na2SO4的质量百分比含量为85％。
步骤二、启动交流电弧炉，电极放热的同时加入混合均匀的煤粉和芒硝，待炉温升高至1180℃时，反应35min，将还原产物通过放出口排出，得到粗硫化钠。
经碘量法检验，步骤二所制备的粗硫化钠中硫化钠的质量百分比含量为75.56%。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、按照重量份数计，将25～45份煤粉，100份芒硝进行干燥、混合均匀，其中煤粉的粒径为1～5mm，芒硝的粒径≤2mm；
步骤二、启动交流电弧炉，电极放热的同时加入混合均匀的煤粉和芒硝，待炉温升高至1060～1180℃时，反应20～40min，将还原产物通过放出口排出，得到粗硫化钠。继续加入混合均匀的煤粉和芒硝，实现交流电弧炉的连续进料，间断排放粗硫化钠；
经碘量法检验，步骤二所制备的粗硫化钠的硫化钠含量≥75%，外观为玫瑰红或深红色。
2.根据权利要求1所述的利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，其特征在于：所述芒硝为工业副产物芒硝或者天然盐湖的芒硝或者工业硫酸钠，其中Na2SO4的质量百分比含量≥85％。
3.根据权利要求1所述的利用交流电弧炉生产粗硫化钠的方法，其特征在于：所述煤粉为烟煤或褐煤或无烟煤中的一种，固定碳含量≥56％。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115246629A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-10-28 | 湖南福尔程环保科技有限公司 | 粗硫酸钠的资源化利用方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190224236A (en) * | 1902-11-05 | 1903-09-10 | Israel Jegor Bronn | Process for Obtaining Metallic Sulphides in Electric Furnaces. |
| CN101565173A (zh) * | 2009-05-31 | 2009-10-28 | 孔凡逸 | 一种制备硫化钠的半立式反射炉以及工艺 |
| CN203346074U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-12-18 | 高进明 | 工业硫化钠的生产所使用的高温反应转炉 |
| CN104925758A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-23 | 武汉锅炉集团工程技术有限公司 | 一种利用立式反射炉连续制备硫化钠的方法及其装置 |
| CN110127628A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-16 | 中国中轻国际工程有限公司 | 一种池炉式硫化钠工业化生产设备及工艺 |
| CN113233427A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-10 | 金川镍钴研究设计院有限责任公司 | 一种清洁低成本高转化率的硫化钠制备方法 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190224236A (en) * | 1902-11-05 | 1903-09-10 | Israel Jegor Bronn | Process for Obtaining Metallic Sulphides in Electric Furnaces. |
| CN101565173A (zh) * | 2009-05-31 | 2009-10-28 | 孔凡逸 | 一种制备硫化钠的半立式反射炉以及工艺 |
| CN203346074U (zh) * | 2013-05-21 | 2013-12-18 | 高进明 | 工业硫化钠的生产所使用的高温反应转炉 |
| CN104925758A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-23 | 武汉锅炉集团工程技术有限公司 | 一种利用立式反射炉连续制备硫化钠的方法及其装置 |
| CN110127628A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-16 | 中国中轻国际工程有限公司 | 一种池炉式硫化钠工业化生产设备及工艺 |
| CN113233427A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-10 | 金川镍钴研究设计院有限责任公司 | 一种清洁低成本高转化率的硫化钠制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115246629A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-10-28 | 湖南福尔程环保科技有限公司 | 粗硫酸钠的资源化利用方法 |
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