专利名称：用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法
技术领域：
本发明属于无机化工行业三废综合治理和利用的技术领域，特别是一种用锌粉法制备保险粉中所产生的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法。
背景技术：
锌粉法保险粉(Na2S2O4 · 2H20,连二亚硫酸钠)是先在锌悬浮液中通入二氧化硫， 再用氢氧化钠进行复分解、过滤、盐析、脱水、干燥而制得的产品。其重要用途是作印染还原剂、纸浆漂白剂等。此法在盐析过程中产生大量的盐析母液，平均每生产一吨保险粉就可产生7 8立方米的母液。一个年产5000吨保险粉的企业，排出母液可达3500 4000立方米，不仅严重污染了环境，而且造成了资源的大量流失。因此，如何综合利用盐析母液，是保险粉企业重要的研究课题。盐析母液的主要成分是氯化钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、连二亚硫酸钠和硫酸钠等， 由于各企业生产工艺上的差异，盐析母液的组成也有一定的不同，其主要化学成分大致如下氯化钠含量为240 270克/升，亚硫酸钠含量为40 50克/升，氢氧化钠含量为 35 45克/升，连二亚硫酸钠含量为13 21克/升，硫酸钠含量为5 10克/升。目前我国锌粉法中盐析母液的综合利用方法很多，有盐酸综合法、直接回收法、三蒸两冻一洗法、二氧化硫中和法及改良二氧化硫中和法等。其中盐酸中和法和直接回收法是工艺简单、投资最少的方法，但盐酸中和法需要消耗大量的盐酸，使回收盐的成本大幅度提高，不仅回收盐的质量偏低，而且偏酸性，对保险粉的生产有一定的影响，在反应过程会逸出二氧化硫气体，还会造成二次污染。
发明内容
本发明提供了一种不仅成本低廉、回收盐质量高、易于实现，而且生产工艺及生产设备简单的、用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法；该方法不仅能生产出比较纯净的烧碱、氯化钡和粉体钡盐，同时几乎没有三废排出污染，就算是半成品的洗涤液也可以回收利用来溶解原料。为了达到上述的目的，本发明的技术方案为用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法，包括如下制备步骤步骤A、将锌粉法中所产生的盐析母液与氢氧化钡溶液按照纯物质的质量比 1 0. 95 1. 60投入到耐腐蚀反应器里，不停搅拌；反应生成氢氧化钠、氯化钡、硫酸钡、 亚硫酸钡和连二亚硫酸钡的混合溶液；所述纯物质指能与氢氧化钡进行反应的盐析母液中所含有的纯亚硫酸钠、氯化钠、连二亚硫酸钠和硫酸钠(即实际投入到耐腐蚀反应器内的氢氧化钡的量，是按照纯亚硫酸钠、硫酸钠、连二亚硫酸钠和氯化钠之和的0. 95 1. 60倍计算)。搅拌反应时间不定，根据实际处理盐析母液的量来定。
步骤B、将步骤A中所得的混合溶液用过滤器进行过滤；步骤C、将步骤B中所得的滤饼，先用第一洗涤甩干机、第一干燥粉碎机进行洗涤甩干和干燥粉碎，再用分级风选机进行分级风选，风选后分别得到粉体亚硫酸钡、连二亚硫酸钡和硫酸钡；步骤D、将步骤C中所得粉体亚硫酸钡得用第一检斤包装器检斤包装得到粉体亚硫酸钡产品，所得粉体连二亚硫酸钡得用第二检斤包装器检斤包装得到粉体连亚硫酸钡产品；所得粉体硫酸钡第三检斤包装器检斤包装得到粉体硫酸钡产品；步骤E、将步骤B中所得的滤液先用少许氯化钠进行净化处理(主要是中和掉步骤A中过剩的氢氧化钡)，再用分级蒸馏器分级蒸馏，接着分别依次用第一冷却塔、第二洗涤甩干机、第二干燥粉碎机、第四检斤包装器，第二冷却塔、第三洗涤甩干机、第三干燥粉碎机、第五检斤包装器进行冷却结晶、洗涤甩干机、干燥粉碎和检斤包装后得到烧碱晶体产品和氯化钡晶体产品。其中，步骤A中所述纯物质指能与氢氧化钡进行反应的盐析母液中所含的纯氯化钠、硫酸钠、连二亚硫酸钠、亚硫酸钠和硫酸钠。本发明主要是采用氢氧化钡处理锌粉法制备保险粉中所产生的盐析母液，不仅能生产出有经济价值的、比较纯净的烧碱、氯化钡和粉体钡盐产品(其中包括粉体硫酸钡、粉体亚硫酸钡和粉体连二硫酸钡)；而且几乎没有三废排出污染，就算是半成品洗涤液也可以回收利用来溶解原料。该方法不仅生产工艺及其设备简单，成本低廉，而且有效治理了锌粉法制备保险粉中所产生的盐析母液对环境的污染，同时创造了可观的经济效益。其化学反应方程式为2NaCl+Ba (OH) 4 = = = = 2Na0H+BaClNa2S03+Ba (OH) 4 = = = = 2Na0H+BaS03Na2S204+Ba (OH) 4 = = = = 2Na0H+BaS204Na2S04+Ba (OH) 4 = = = = 2Na0H+BaS0
图1是用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法的工艺流程示意图，其中1-耐腐蚀反应器，2-过滤器，3-第一洗涤甩干机，4-第一干燥粉碎机，5-分级风选机，6-第一检斤包装器，7-粉体亚硫酸钡产品，8-第二检斤包装器，9-粉体连二亚硫酸钡产品，10-第三检斤包装器，11-粉体硫酸钡产品，12-分级蒸馏器，13-第-冷却塔，14-第二洗涤甩干机，15-第二干燥粉碎机，16-第四检斤包装器，17-第二冷却塔，18-第三洗涤甩干机，19-第三干燥粉碎机，20-第五检斤包装器，21-烧碱晶体产品，22-氯化钡晶体产品。具体的实施方式实施例1用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法，包括如下制备步骤步骤A、将用锌粉法中的盐析母液1000升与氢氧化钡溶液按照纯物质的质量比1 0.95投入到耐腐蚀反应器1里(其中含有氯化钠250Kg、亚硫酸钠40Kg、连二亚硫酸钠 20Kg和硫酸钠10Kg，分别按照氯化钠与氢氧化钡的质量比1 0.95、亚硫酸钠与氢氧化钡的质量比1 0.95、连二亚硫酸钠与氢氧化钡的质量比1 0.95、硫酸钠与氢氧化钡的质量比1 0.95进行计算，则所需投入的氯化钡为304Kg)，不停搅拌；反应生成氢氧化钠、氯化钡、硫酸钡、亚硫酸钡和连二亚硫酸钡的混合溶液；步骤B、将步骤A中所得的混合溶液用过滤器2进行过滤；步骤C、将步骤B中所得的滤饼，先用第一洗涤甩干机3、第一干燥粉碎机4进行洗涤甩干和干燥粉碎，再用分级风选机5进行分级风选，风选后分别得到粉体亚硫酸钡、连二亚硫酸钡和硫酸钡；步骤D、将步骤C中所得粉体亚硫酸钡得用第一检斤包装器6检斤包装得到 48. 22Kg粉体亚硫酸钡产品7，所得粉体连二亚硫酸钡得用第二检斤包装器8检斤包装得到29. 43Kg粉体连二亚硫酸钡产品9，所得粉体硫酸钡第三检斤包装器10检斤包装得到 12. 94Kg粉体硫酸钡产品11 ；步骤E、将步骤B中所得的滤液先用少许氯化钠进行净化处理(主要是中和掉步骤 A中过剩的氢氧化钡)后，再用分级蒸馏器12分级蒸馏，接着分别依次用第一冷却塔13、第二洗涤甩干机14、第二干燥粉碎机15、第四检斤包装器16，第二冷却塔17、第三洗涤甩干机 18、第三干燥粉碎机19、第五检斤包装器20进行冷却结晶、洗涤甩干机、干燥粉碎和检斤包装后得到136. IlKg烧碱晶体产品21和273. 46Kg氯化钡晶体产品22。实施例2用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法，包括如下制备步骤步骤A、将用锌粉法中的盐析母液1000升与氢氧化钡溶液按照纯物质的质量比 1 1.60投入到耐腐蚀反应器1里(其中含有氯化钠250Kg、亚硫酸钠40Kg、连二亚硫酸钠 20Kg和硫酸钠10Kg，分别按照氯化钠与氢氧化钡的质量比1 1.60、亚硫酸钠与氢氧化钡的质量比1 1.60、连二亚硫酸钠与氢氧化钡的质量比1 1.60、硫酸钠与氢氧化钡的质量比1 1.60进行计算，则所需投入的氢氧化钡为512Kg)，不停搅拌；反应生成氢氧化钠、 氯化钡、硫酸钡、亚硫酸钡和连二亚硫酸钡的混合溶液；步骤B、将步骤A中所得的混合溶液用过滤器2进行过滤；步骤C、将步骤B中所得的滤饼，先用第一洗涤甩干机3、第一干燥粉碎机4进行洗涤甩干和干燥粉碎，再用分级风选机5进行分级风选，风选后分别得到粉体亚硫酸钡、连二亚硫酸钡和硫酸钡；步骤D、将步骤C中所得粉体亚硫酸钡得用第一检斤包装器6检斤包装得到 68. 98Kg粉体亚硫酸钡产品7，所得粉体连二亚硫酸钡得用第二检斤包装器8检斤包装得到30. 49Kg粉体连二亚硫酸钡产品9，所得粉体硫酸钡第三检斤包装器10检斤包装得到 16. 43Kg粉体硫酸钡产品11 ；步骤E、将步骤B中所得的滤液先用少许氯化钠进行净化处理(主要是中和掉步骤 A中过剩的氢氧化钡)后，再用分级蒸馏器12分级蒸馏，接着分别依次用第一冷却塔13、第二洗涤甩干机14、第二干燥粉碎机15、第四检斤包装器16，第二冷却塔17、第三洗涤甩干机 18、第三干燥粉碎机19、第五检斤包装器20进行冷却结晶、洗涤甩干机、干燥粉碎和检斤包装后得到211. 29Kg烧碱晶体产品21和445. 32Kg氯化钡晶体产品22。 上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本
发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法，其特征在于包括如下制备步骤步骤A、将锌粉法中所产生的盐析母液与氢氧化钡溶液按照纯物质的质量比 1 0.95 1.60投入到耐腐蚀反应器里，不停搅拌；反应生成氢氧化钠、氯化钡、硫酸钡、 亚硫酸钡和连二亚硫酸钡的混合溶液；步骤B、将步骤A中所得的混合溶液用过滤器进行过滤；步骤C、将步骤B中所得的滤饼，先用第一洗涤甩干机、第一干燥粉碎机进行洗涤甩干和干燥粉碎，再用分级风选机进行分级风选，风选后分别得到粉体亚硫酸钡、连二亚硫酸钡和硫酸钡；步骤D、将步骤C中所得粉体亚硫酸钡得用第一检斤包装器检斤包装得到粉体亚硫酸钡产品，所得粉体连二亚硫酸钡得用第二检斤包装器检斤包装得到粉体连二亚硫酸钡产品；所得粉体硫酸钡第三检斤包装器检斤包装得到粉体硫酸钡产品；步骤E、将步骤B中所得的滤液先用分级蒸馏器分级蒸馏后，再分别依次用第一冷却塔、第二洗涤甩干机、第二干燥粉碎机、第四检斤包装器，第二冷却塔、第三洗涤甩干机、第三干燥粉碎机、第五检斤包装器进行冷却结晶、洗涤甩干机、干燥粉碎和检斤包装后得到烧碱晶体产品和氯化钡晶体产品。
2.根据权利要求1中所述的用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法，其特征在于步骤A中所述纯物质指能与氢氧化钡进行反应的盐析母液中所含的纯氯化钠、连二亚硫酸钠、亚硫酸钠和硫酸钠。
3.根据权利要求1中所述的用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法，其特征在于步骤E中，所述滤液在用分级蒸馏器进行蒸馏前，先用氯化钠进行净化处理。
全文摘要
本发明属于化工三废治理和利用的技术领域，尤其是一种用锌粉法中的盐析母液制备烧碱和氯化钡联产粉体钡盐的方法；本发明主要是采用氢氧化钡处理用锌粉法制备保险粉中所产生的盐析母液，不仅能生产出有经济价值的、比较纯净的烧碱、氯化钡和粉体钡盐产品；而且几乎没有三废排出污染，就算是半成品洗涤液也可以回收利用来溶解原料；该方法不仅生产工艺及其设备简单、成本低廉，而且有效治理了锌粉法制备保险粉中所产生的盐析母液对环境的污染，同时创造了可观的经济效益。
文档编号C01F11/48GK102328948SQ20111014213
公开日2012年1月25日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者王嘉兴 申请人:冯若愚