硫化钠制备及工艺

硫化钠设计专篇

一、性质

1、化学分式Na2S

2、化学分子量78.04

3、结构组织

纯品的硫化钠为无色结晶粉末，工业品是带不同结晶水的混合物，并含有杂质，其色泽呈粉红色、棕红色、土黄色等，密度、熔点、沸点也因组成不同而异。

硫化钠吸潮性强。易溶于水，微溶于乙醇，不溶于醚。其水溶液呈强碱性反应，触及皮肤和毛发时会造灼伤。故硫化钠俗称硫化碱。在空气中易氧化，遇强酸会产生硫化氢。可与多种重金属盐溶液反应生成难溶于水的金属硫化物沉淀。

二、用途

硫化钠在工业用途中十分广泛，在染料工业中用以制造硫化染料，硫化青、硫化蓝或染料中间体还原剂、媒染剂等。在有色冶金工业中用作矿石的浮选剂。制革工业中生皮的脱毛剂。造纸工业中纸张的蒸煮剂。硫化钠还用于硫化硫酸钠，多硫化钠，硫氢化钠等产品的制造。在电镀中用于氰化镀锌，镀银镉合金电解液中以及回收银。也广泛用于颜料、橡胶等工业中。并在很多日用化工，水处理中使用。

三、生产方法

碳还原法：将硫酸钠溶解用白煤或白煤的替代物还原而得。该工艺成熟，生产设备及操作简单，原料价廉且来源方便。

四、主要制法流程（附图）

将Na2SO4用自动上料机打入料斗，送入燃烧室内，用煤气进行吹烧，当温度达到884°d时硫酸钠变成液态物质。溶解后的硫酸钠化学物质变得不稳定，SO4很容易被分解。用黄磷煤气中的一氧化碳对原子进行化学置换，其反应如下：Na2SO4+4CO Na2S+4CO2

当炉内的火焰从兰色的火焰变成红色的火焰时，一氧化碳的置换反应就进入终结，这时的一氧化碳只能作为燃料对炉内进一步升温。当温度升至1100°d 时加入少量的白煤，观察炉内，当炉内有黄色烛炪现即为反应终点。其化学反应如下：

Na2SO4+2C Na2S+2CO2

反应好的含Na2S70%左右的黑灰熔体出料，稍经冷却后放入化碱器内，用5-8°Be´碱化液注入化碱器，让Na s S大量溶入水中。当水到一定量时浸泡30分钟，即放入洗渣器内。把炉后通过余热加热的水第二次放入化碱器内，每分钟放

水量不得超过5公升，浸泡30分钟，边搅拌边放入洗渣器内。

当稀卤在洗渣器内沉淀20分钟后，就可反稀卤打入到浓卤器内进行稀浓卤的置换，并在浓卤器内过滤一些渣泥，并在浓卤器内加热后就可以将浓卤打入到浓缩锅内。这时的浓卤浓度可达到35°Be´。

在浓缩锅内通过两种加热方式对浓卤进行加热让其快速蒸发多余水分，并边加热边搅拌。一种方式用炉后余热蒸发充分利用余热，第二种方式用火加热让其充用受热蒸发。当去掉多余水份后当卤水达到56-60%硫化钠时，即可将Na

S

2用离心泵打入成品桶内，如果注入200kg白铁皮桶内即得到了硫化桶碱。如果注入制片机内就得到25kg包装的硫化片碱。

五、主要设备

1、平式气化沸腾炉 N360×1200 3台

2、化碱器 N230×100 3套

3、洗渣器3套 N230×100

4、浓卤器∠150×180 3套

5、浓缩锅3套 N220×450

6、制片桶∠1800×140 3涛

7、制片机 D320 3台

六、辅助设备

1、水冷式助渣板阀 2台

2、循环水助冷装置 3套

3、煤气助燃装置 3套

4、煤气自动控制装置 3套

5、出料车 3台

6、上料装置 6套

7、卤水专用运输泵阀 3套 8、制片机水冷自动装置 3台

S的很多装置和设备需一定的抗腐性，具有易换易购性。我们通常选由于Na

2

用钢板，有一些材料如制片机采用不锈钢，刀片选用聚四氟乙烯，炉内选用高铝质耐火材料等。

七、三废治理

用煤作为燃料来制造硫化钠，被称做化工生产上的污染大户。三废治理工作量非常大。而我公司采用煤气来作为燃料，就大量的减少了污染。现就我公司所使用的煤气进行分析。

1、煤气来源：川投化学工业公司黄磷尾气

2、煤气成分：CO NH4H2SO2P 共五种成分

3、所占比例：○1CO 70% ○2NH4 21% ○3H2 8%

○4SO20.7% ○5P 0.1% ○6其它0.2%

4、热值：2800大卡

一氧化碳、甲烷、氢气、作为燃料使用，二氧化硫作为原料使用，磷可进入产品提高硫化钠的纯净度。我公司在生产过程中因使用的是攀钢新钒股份有限公司攀虹集团所生产五氧化二矾所产生的副产品硫酸钠。现就硫酸钠进行分析。

硫酸钠，又名芒硝

化学分子式：Na2SO4·10H2O

分子量：322.19

性质·无色单斜晶体，有苦咸味。100℃时失去结晶水。在空气中迅速风化而变为白色粉末无水物，溶于水、甘油，不溶于乙醇。水中溶液呈中性PH6~7.5 成份：Na2SO470%

H2O 28%

铬化合物0.2%

钒化合物0.01%

杂质（硅化合物为主）1.79%

我公司在生产过程中将排出Na2SO4·10H2O中的水份，将重金属煅烧后化合进入产品，而钒则沉入炉料中以保护煅烧炉的使用寿命。

终上所述在我公司生产过程中所使用的原料为1、黄磷煤气；2、Na2SO4·H2O；

3、白煤。在生产过程中所排放的气体为1、水蒸气；2、CO2；3、SO2。所排放的废渣为：硫化碱渣。

治理方式为：1、将硫化钠生产后的碱渣进行堆放氧化，一个月后将碱渣送入化渣器加热至80~100℃进行溶解。把溶解后的卤水打入“湿式除尘器”内吸收SO2，吸收5小时后将卤水打入蒸发锅内，蒸发至58-62%时放至冷却槽。边冷却边搅拌，在47℃左右加入晶种，经18-20h后就在结晶大量析出，即可分离，筛选后即得到了“硫化硫酸钠”。其反应化学方式如下：

Na2S+SO2Na2SO3

分离出的水又可做硫化钠的浸泡液使用

2、将NaOH母液配成含NaOH3%的溶液通过加压成雾状，喷入湿式除尘器，吸收SO2，吸收72小时后将水用于浸泡硫化钠或蒸发到70%制成NaOH粗片出售。其反应化学方式如下：

NaOH+SO2Na2SO3+NaOH

八、主要三废治理设备

1、湿式除尘器D130×2180

2、烟道

3、堆渣槽

4、蒸发锅D4500

5、离心机S2800

6、泄漏水回收池

7、循环卤水池

8、循环水泵（高压）

九、主要技术指标

消耗定额t/t

硫酸钠 1.729

煤气800~1000立方

固定碳0.05