專利名稱：用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無機化工硫脲制造的三廢治理和利用技術領域，尤其是用硫化鋇廢渣 制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方法。
背景技術：
硫脲的生產(chǎn)方法很多，其中最傳統(tǒng)方法是利用硫化鋇與硫酸反應生成硫化氫氣體 和硫酸鋇沉淀，硫化氫氣體經(jīng)石灰乳負壓吸收制得硫化氫鈣溶液，而后再與氰氨化鈣反應， 硫氫化鈣與氰氨化鈣的摩爾比為1 5，在不斷攪拌下，反應溫度為(80士5) °C，反應時間為 3h，經(jīng)負壓過濾，即可生成硫脲液體，再經(jīng)蒸發(fā)、過濾、冷卻、結(jié)晶，即得晶體硫脲，離心脫水 干燥即得成品。反應方程式如下BaS+H2S04 → BaSO4 ↓ +H2S ↑2H2S+Ca (OH) 2 → Ca (SH) 2+2H202CaCN2+Ca (SH2) 2+6H20 → 2 (NH2) 2CS+3Ca (OH) 2上述方法生產(chǎn)硫脲，其主要的工業(yè)廢渣就是硫酸鋇廢渣，據(jù)分析，每生產(chǎn)一噸硫脲 要產(chǎn)生9. 5噸的硫化鋇廢渣，研究發(fā)現(xiàn)，硫酸鋇廢渣中還含有大量的硫化鋇和金屬鍶。如果用鹽酸純化上述硫酸鋇廢渣，則不僅可把不溶性的雜質(zhì)全部脫出來，還能形 成比較純凈的氯化鋇和氯化鍶等溶液?；谶@一發(fā)現(xiàn)，本申請人經(jīng)過科學的實驗和研究，探 索了用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫酸鍶和硫化堿的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方 法，該方法用鹽酸將硫化鋇廢渣中的鋇轉(zhuǎn)化為氯化鋇和并釋放出硫化氫氣體，而氯化鋇經(jīng) 表面活性劑處理后，再與硫酸鈉反應，得到微細晶體硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物，過 濾，即得微細硫酸鋇產(chǎn)品和氯化鈉溶液，該方法操作簡單，設備投資少，并將硫化鋇廢渣中 的有效成分轉(zhuǎn)化為工業(yè)上可以利用的物質(zhì)，是一個經(jīng)濟適用的方法。本發(fā)明的技術方案如下硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方 法，包括如下具體步驟步驟A 折算硫化鋇廢渣中鋇的摩爾含量，并配置硫化鋇廢渣懸濁液；步驟B 將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾含量與氯化氫的摩爾量之比為 1 1. 6 2. 4先后投入第一耐腐蝕反應器(1)里，在緩緩的攪拌下進行化學反應，生成氯 化鋇沉淀和硫化氫氣體；步驟C 待硫化氫氣體逸出后，將步驟B所得反應產(chǎn)物經(jīng)第一過濾器⑵過濾，去 除不溶性雜質(zhì)，得到澄清的含氯化鋇的溶液；步驟D 步驟C所得的含氯化鋇的溶液用質(zhì)量濃度為1-4%的表面活性劑處理，同 時制備硫酸鈉溶液，并按照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 0.8 1.2將硫 酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器(3)中進行化學反應，得到含硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物；步驟E 將步驟D所得含硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物經(jīng)第二過濾器(4)過 濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；步驟F 將步驟E所得的含硫酸鋇濾餅經(jīng)第一洗滌機(5)洗滌，第一干燥器(6)干 燥，第一粉碎機⑵粉碎，得到硫酸鋇產(chǎn)品⑶；步驟G 將步驟B所得的硫化氫氣體通入剩有純堿溶液的第三耐腐蝕反應器(9) 里，并保持硫化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 0.8 1.2，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應 生成含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物；步驟H:將步驟G所得含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出后，用 蒸餾器(10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經(jīng)第三過濾器 (11)過濾，即得硫化堿晶體產(chǎn)品(12)。步驟C所得不溶性雜質(zhì)深埋或焚燒。步驟D所述表面活性劑為濃乳劑、吐溫80或二者的混合物。本申請所涉及的化學反應原理為
BaS+2HCl = = = = = BaCl2+H2SBaCl2+Na2S04 = = = = = BaS04+2NaClH2S+Na2C03 = = = = = Na2S+C02+H20本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化鈉和工業(yè) 鹽的方法，經(jīng)過化合物之間的化學反應，利用化合物溶解性質(zhì)的不同，通過過濾分離，即可 實現(xiàn)，該方法操作簡單，設備投資少，并將硫化鋇廢渣中的有效成分轉(zhuǎn)化為工業(yè)上可以利用 的物質(zhì)，是一個經(jīng)濟適用的方法。


圖1為本發(fā)明所述硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫酸鍶的方法的工藝流程圖， 其中，(1)第一耐腐蝕反應器，(2)第一過濾器過濾，(3)反應器，(4)第二過濾器，(5)第一 洗滌機，(6)第一干燥器，(7)第一粉碎機，(8)硫酸鋇產(chǎn)品，(9)第三耐腐蝕反應器，(10)蒸 餾器，(11)第三過濾器，(12)硫化堿晶體產(chǎn)品。
具體實施例方式實施例1 參照圖1，硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化鈉和工業(yè)鹽的方法，方法包括如下 具體步驟，稱量500kg硫化鋇廢渣，折算硫化鋇廢渣中硫化鋇的質(zhì)量含量為15 %，，則根據(jù) 硫化鋇的摩爾質(zhì)量169. 4g/m算的鋇的摩爾含量為442. 7，先將所述硫酸鋇廢渣粉碎為40 目，配置硫化鋇廢渣懸濁液；將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾量與氯化氫的摩爾 量之比為1 1.6先后的投入到第一耐腐蝕反應器(1)里，在緩緩的攪拌下進行化學反應， 生成354. 2摩爾氯化鋇和354. 2摩爾硫化氫氣體；待硫化氫氣體逸出后，將所得反應產(chǎn)物 經(jīng)第一過濾器(2)過濾，去除不溶性雜質(zhì)，得到澄清的含氯化鋇的溶液，不溶性雜質(zhì)焚燒； 將含氯化鋇的溶液用質(zhì)量濃度為的表面活性劑濃乳劑處理，同時制備硫酸鈉溶液，并按 照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1 0.8將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器(3)中進行化學反應，得到含硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物；將含硫酸鋇沉淀 和氯化鈉溶液的混合物經(jīng)第二過濾器(4)過濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；將含硫 酸鋇濾餅經(jīng)第一洗滌機(5)洗滌，第一干燥器(6)干燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇 產(chǎn)品(8)，其中含有的硫酸鋇為66. 13kg。將所得的硫化氫氣體通入剩有純堿溶液的第三耐腐蝕反應器(9)里，并保持硫 化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 0.8，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二 氧化碳和水的混合物；將含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出后，用蒸餾器 (10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經(jīng)第三過濾器(11)過 濾，即得硫化堿晶體產(chǎn)品(12)，其含有的硫化堿為22. 10kg。實施例2 參照圖1，硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化鈉和工業(yè)鹽的方法，方法包括如下 具體步驟，稱量500kg硫化鋇廢渣，折算硫化鋇廢渣中硫化鋇的質(zhì)量含量為15 %，，則根據(jù) 硫化鋇的摩爾質(zhì)量169. 4g/m算的鋇的摩爾含量為442. 7，先將所述硫酸鋇廢渣粉碎為40 目，配置硫化鋇廢渣懸濁液；將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾量與氯化氫的摩爾 量之比為1 2. 4先后的投入到第一耐腐蝕反應器(1)里，在緩緩的攪拌下進行化學反應， 生成442. 7摩爾氯化鋇和442. 7摩爾硫化氫氣體；待硫化氫氣體逸出后，將所得反應產(chǎn)物經(jīng) 第一過濾器(2)過濾，去除不溶性雜質(zhì)，得到澄清的含氯化鋇的溶液，不溶性雜質(zhì)焚燒；將 含氯化鋇的溶液用質(zhì)量濃度為4%的表面活性劑處理，所述表面活性劑質(zhì)量濃度為2%的 吐溫80和質(zhì)量濃度為2%的濃乳劑；同時制備硫酸鈉溶液，并按照氯化鋇的摩爾量和硫酸 鈉的摩爾量之比為1 1.2將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器(3)中進行化學反 應，得到含硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物；將含硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物經(jīng) 第二過濾器(4)過濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；將含硫酸鋇濾餅經(jīng)第一洗滌機(5) 洗滌，第一干燥器(6)干燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇產(chǎn)品(8)，其中含有的硫酸鋇 為 103. 32kg。將所得的硫化氫氣體通入剩有純堿溶液的第三耐腐蝕反應器(9)里，并保持硫 化氫與碳酸鈉的摩爾比為1 1.2，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二 氧化碳和水的混合物；將含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出后，用蒸餾器 (10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經(jīng)第三過濾器(11)過 濾，即得硫化堿晶體產(chǎn)品(12)，其含有的硫化堿為34. 53kg。實施例3 參照圖1，硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化鈉和工業(yè)鹽的方法，方法包括如下 具體步驟，稱量500kg硫化鋇廢渣，折算硫化鋇廢渣中硫化鋇的質(zhì)量含量為15 %，，則根據(jù) 硫化鋇的摩爾質(zhì)量169. 4g/m算的鋇的摩爾含量為442. 7，先將所述硫酸鋇廢渣粉碎為40 目，配置硫化鋇廢渣懸濁液；將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾量與氯化氫的摩爾 量之比為1 2先后的投入到第一耐腐蝕反應器(1)里，在緩緩的攪拌下進行化學反應，生 成442. 72摩爾氯化鋇和442. 7摩爾硫化氫氣體；待硫化氫氣體逸出后，將所得反應產(chǎn)物經(jīng) 第一過濾器(2)過濾，去除不溶性雜質(zhì)，得到澄清的含氯化鋇的溶液，不溶性雜質(zhì)焚燒；將 含氯化鋇的溶液用質(zhì)量濃度為2%的表面活性劑吐溫20處理，同時制備硫酸鈉溶液，并按 照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為11將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反
5應器(3)中進行化學反應，得到含硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物；將含硫酸鋇沉淀和 氯化鈉溶液的混合物經(jīng)第二過濾器(4)過濾，濾得含硫酸鋇濾餅和氯化鈉溶液；將含硫酸 鋇濾餅經(jīng)第一洗滌機(5)洗滌，第一干燥器(6)干燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇產(chǎn) 品(8)，其中含有的硫酸鋇為103.32kg。將所得的硫化氫氣體通入剩有純堿溶液的第三耐腐蝕反應器(9)里，并保持硫化 氫與碳酸鈉的摩爾比為1 1，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二氧化 碳和水的混合物；將含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出后，用蒸餾器(10) 蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經(jīng)第三過濾器(11)過濾，即 得硫化堿晶體產(chǎn)品(12)，其含有的硫化堿為34. 53kg。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干 簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
一種用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方法，其特征在于，包括如下具體步驟步驟A折算硫化鋇廢渣中鋇的摩爾含量，并配置硫化鋇廢渣懸濁液；步驟B將硫化鋇廢渣懸濁液與鹽酸按照鋇的摩爾含量與氯化氫的摩爾量之比為1∶1.6～2.4先后的投入到第一耐腐蝕反應器(1)里，在緩緩的攪拌下進行化學反應，生成氯化鋇沉淀和硫化氫氣體；步驟C待硫化氫氣體逸出后，將步驟B所得反應產(chǎn)物經(jīng)第一過濾器(2)過濾，去除不溶性雜質(zhì)，得到澄清的含氯化鋇的溶液；步驟D步驟C所得的含氯化鋇的溶液用質(zhì)量濃度為1 4％的表面活性劑處理，同時制備硫酸鈉溶液，并按照氯化鋇的摩爾量和硫酸鈉的摩爾量之比為1∶0.8～1.2將硫酸鈉溶液和含氯化鋇的溶液送入反應器(3)中進行化學反應，得到硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物；步驟E將步驟D所得反應產(chǎn)物經(jīng)第二過濾器(4)過濾，濾得硫酸鋇的濾餅和氯化鈉溶液；步驟F將步驟E所得的硫酸鋇濾餅經(jīng)第一洗滌機(5)洗滌，第一干燥器(6)干燥，第一粉碎機(7)粉碎，得到硫酸鋇產(chǎn)品(8)；步驟G將步驟B所得的硫化氫氣體通入剩有純堿溶液的第三耐腐蝕反應器(9)里，并保持硫化氫與碳酸鈉的摩爾比為1∶0.8～1.2，緩緩的攪拌下，硫化氫與碳酸鈉反應生成含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物；步驟H將步驟G所得含硫化鈉、二氧化碳和水的混合物待二氧化碳逸出后，用蒸餾器(10)蒸餾濃縮，當液體達到飽和時，再冷卻，此時析出硫化鈉晶體，經(jīng)第三過濾器(11)過濾，即得硫化堿晶體產(chǎn)品(12)。
2.如權利要求1所述的用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方法，其 特征在于，其特征在于，步驟C所得不溶性雜質(zhì)深埋或焚燒。
3.如權利要求1所述的用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方法，其 特征在于，步驟D所述表面活性劑為濃乳劑、吐溫80或二者的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了用硫化鋇廢渣制備微細硫酸鋇聯(lián)產(chǎn)硫化堿和工業(yè)鹽的方法，該方法用鹽酸將硫化鋇廢渣中的鋇轉(zhuǎn)化為氯化鋇和并釋放出硫化氫氣體，而氯化鋇經(jīng)表面活性劑處理后，再與硫酸鈉反應，得到微細晶體硫酸鋇沉淀和氯化鈉溶液的混合物，過濾，即得微細硫酸鋇產(chǎn)品和氯化鈉溶液，該方法操作簡單，設備投資少，并將硫化鋇廢渣中的有效成分轉(zhuǎn)化為工業(yè)上可以利用的物質(zhì)，是一個經(jīng)濟適用的方法。
文檔編號C01F11/46GK101993107SQ20101055894
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王嘉興