Способ получения сульфида натрия

 

%СКАЙ

ОП % 1Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ »> 7I2384

Сокгэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.01.75 (21) 2106982/23-26 с присоединением заявки № 2367391/23-26 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (51) М.Кл. С 01 В 17/22

Государствеииык комитет ло делам изобретеиий и открытий (53) УДК 661.249.21 (088.8) (72) Авторы изобРетениЯ M M КУшниР, В. П. ЧУб, Ю. Н. КУликов, M. Я. Щарголин и M. А. Безгубенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДА НАТРИЯ

Бисульфиды (ХаН$)

Сульфиды (ХагЬ)

Сульфаты (Na SO<) 233,00

39,60

18,50

Изобретение относится к области химии и может найти применение в местах массовой добычи и переработки природного газа, нефти, каменного угля, где имеются большие запасы отбросной сульфидной серы, большие количества отходящих газов, содержащих сульфидную серу.

:Известен способ получения сульфида натрия, основанный на каталитическом восстановлении соединения натрия пэп высоких температурах (1).

Продукт, полученный данным способом, представляет собой монолитную массу, применение которой .вьгзывает большие неудобства при ее использовании (транспортировка, загрузка в реактор и т. д. ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является слособ получения сульфида натрия, предусматривающий взаимодействие бисульфида натрия и едкого натра в водном растворе с последующим выделением целевого продукта известным методом 12).

Недостатками такого способа являются необходимость использования чистых реактивов и сложного оборудования (с изолированными стеньками) .

Цель,изобретения — обеспечение возможности использования неочищенного от загрязнений бисульфида натрия, например, отхода, получаемого при содовой очистке серусодержащих газов, с концентрацией по бисульфи ду натрия около 200 г/л и получения продукта с высокой степенью чистоты. ,Поста|вленная цель достигается тем, что подвергают взаимодействию бисульфид натрия с едким натрем в водном растворе, причем едкий натр берут в избытке, превышающем его стехиометрическое количество на 60 — 70 г/л, и выделение целевого продукта осуществляют кристаллизацией твердого вещества с последующей промывкой его водой.

Едкий натр предварительно очищают окисью кальция, гашеной в растворе полиакрилам ида.

Бисульфид предварительно очищают окисью цинка, подкисленной уксусной кислотой.

Можно .получать сульфид натрия повышенной степени чистоты несмотря на недостаточное содержание сульфидов и наличие значительных количеств многочисленных примесей в исходном сырье (сульфгидрате натрия), г/,г:

712384

22,30

29,50

0,08

0,07

0,22

Тиосульфаты (NaqSyOq)

Карбонаты (Na ÑO,) железо

Хром

Алюминий

При получении сульфгидрата путем утилизации коксового газа в продукте содержатся также значительные количества алюминия (0,20 — 0,15 г/л), цианов (2—

3 г/л), тиоцианатрв (10 — 12 г/л).

Пример 1.

А. Очистка сульфгидрата натрия.

Приготовляют осадительную смесь, для чего в эмалированном реакторе перемешивают 0,012 ввс. ч. окиси динка .марки М-1, 0,010 haec. ч. воды, добавляют 0,008 вес. ч. уксусной кислоты. Реакционную смесь подогревают до 90 С и перемешивают до однородной консистенции.

Осаждение примесей. В реактор, изготовленный из стали марки Х18Н9Т, снабженный механичсскои мешалкой и циркуляционным насосом для перемешивания, загружают 1,5 вес. ч. сульфгидрата натрия, и осадительную смесь перемешивают. до равномерного распределения компонентов.

Затем загружают 0,01 вес. ч, насыщенного раствора пол и акр пл а мида, 0,005 вес. ч. древесного угля активпрованного марки

БОУ, перемешивают 10 .пин, фильтруют.

В результате очистки содержание примесей железа и хрома резко уменьшается.

Очистка едкого патра. В эмалированный реактор, снабженный механической мешалкой, загружают 1,0 вес. и. насыщенного раствора едкого натра марки «Д-химический, жидкий», добавляют 0,005 ввс.1. древесного угля актпвирова нного, перемешивают до равномерного распределения компонентов и загружают 0,02 вес. ч. осадительной смеси.

Осадительную смесь готовят путем гашения 1 вес. ч. окиси кальция в 2 вес. ч. насыщенного раствора полиакриламида с добавлением О,5 вес. ч. перекиси водорода (в пересчете на 30 / -ный раствор).

После загрузки осадительной смеси раствор едкого натра интенсивно -перемеши вают .10,иин — происходит фиксация примесей железа, хрома, алюминия, кремния. Реакционную смесь выдерживают до полного разделения фаз.

Твердая фаза всплывает на поверхность едкого натра. Она состоит преимущественно из щелочей. Твердую фазу отделяют путем фильтрации. Ее можно использовать в производстве сульфида аммония для отгонки аммиака.

Получение сульфида натрия. В реакторкри сталлизатор, снабженный рубашкой для охлаждения, загружают 2 вес. ч. очищенного раствора сульфгидрата натрия и 1 вес. ч. очищенного раствора едкого натра.

Реакционную смесь перемешивают 10 — 15

20 5

55 лин, производят корректировку реакционной смеси путем догрузки едкого натра, либо сульфгидрата. Корректировку считают законченной, когда содержание свободной щелочи в реакционной смеси достигает 60 — 70 г/л. Реакционную смесь охлаждают до температуры окружающей среды (но не более 25 С). Осаждаются сульфиды в виде основного конгломерата.

Твердую фазу отделяют от маточного раствора на друкфильтрах и центрифугах.

Промывают насыщенным раствором сульфида натрия и водой с целью разложения сульфидно-щелочного конгломерата и получения сульфида натрия. Промытый продукт фа суют.

Маточный раствор, промывные воды и шламсодержащие сульфиды, карбонаты, тиосульфаты, полисульфиды могут быть использованы в производстве сульфида а ммония.

П р и м с р 2. В реактор, изготовленный пз стали марки Х18Н10Т, снабженный циркуляционпым насосом для перемешивания и змеевиком для обогрева, загружают 0.8 вес. ч. сульфгидрата натрия и 0,6 вес. ч. плавлспного технического сернистого натрия, отвечающего техническим требованиям ГОСТа 596 — 70.

Технический сульфид натрия растворяют в сульфгидрате натрия при 80 — 85 С.

При более низкой температуре скорость растворения и растворимость сернистого натрия уменьшаются. При более высокой температуре резко усиливается коррозия аппаратуры, в связи с этим реакционная смесь загрязняется примесями железа, хрома и никеля. Процесс растворения сульфида натрия считается законченным, когда содержание сульфидов в растворе достигает 360 — 370 г/л (в пересчете на МаНЯ).

Полученный раствор сульфгидрата натрия перекачивают центробежным насосом в осадитель и очищают от прнмесей хрома и железа. В реакционную смесь добавляют 0,01 вес. ч. уксусной кислоты и перемешивают 5 — 10 иин при 80 — 85 С.

Раствор сульфгидрата натрия из осадителя фильтруют на фильтр-прессе и нейтрализуют в реакторе-нейтрализаторе. В отфильтрованном растворе осаждают сульфиды насыщенным раствором предварительно очищенного едкого натра, загружаемого из меринка (конц. 600 г/л).

Процесс осаждения, сульфидов считается законченным, когда содержание свободной щелочи в реакционной смеси соста вляет около 60 г/ г (в пересчете на

NaOI- . Значительный избыток едиой щелочи необходим для достижения полноты осаждения сульфидов и для уменьшения соосаждения примесей железа и хрома с сульфидом натрия, для чменьшения за712384

Маточный раст!вор содержащие около

60 г/л едкой щелочи, наны в производстве и промывание воды, 70 г/л сульфидов и могут быть использосульфида аммония.

Содержание. вес.ojo

Компоненты

95.6

0,005

94.9

0,015

96,3

0,010

0,002

0,018

0.09

0,42

0.012

0,00 16

0.0012

3.3

0,01!

0,06

0.10

0,205

0,008

0,001

0.0005

0.005

0,015

0.05

О,!5

0,056

0.0002

0.0006

4 2

Формула изобретения

Составитель Т. Васильева

Редактор И. Х, оларова Текрсд А. Камышникова Корректор И. Симкина

Заказ 14/41 Изд. Х2 146 Тира;и 565 Г!одписиос

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений ll о-.крь1тий

113035, .Чосква, Ж-35, Раушская наб.. д. 4г5

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент» грязнения сульфида натрия примесями железа и хрома.

Реакционную смесь в аппарате охлаждают до температуры окружающей среды.

Твердую фазу, состоящую преимущественно из сульфида натрия, отделяют от маточного раствора на центрифуге,,промывают насыщенным раствором сульфида натрия, фильтруют.

Сульфиды (Na S ° 9 Н О)

Тиосульфаты (SOq)

Вещества, нерастворимые воде

Сульфаты (Ха 504)

Полисульфиды

Карбонаты (Ха СОЗ)

Алюминий

Железо

Хром

Влага (иекоиститущ.ониая) 1. Способ получения сульфида натрия путем взаимодействия бисульфида натрия с едким натром в водном растворе с пос.loдующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью ооеспечения возможности использования .неочищенного от затрязнений бисульфида натрия, например, отхода, получаемого при содовой очистке серусодержащнх газов, с концентрацией! по бисульфнду натрия около 200 г/.г и получения продукта с высокой степенью чистоты, едкий натр берут в количестве, превышающем стехиометричеокое на б0 — 70 г/г, и выделение целевого про!дукта осущестгвляют;путем кристаллизаЦелевой продукт — сульфид натрия может иметь следующий состав — см. таблицу.

uIIII твердого вещества с последующей промывкой его воЮй.

2. Способ по п. 1, отлнчаюгцнйся тем, что едкий натр предварительно очи;дают окпспно кальция, гашеной в растворе

io.iilакрнламнда..

3. Способ по нп. 1 и 2, отличаю iI Ii с я тем, ITQ бнсульфнд натрия предзарптелыно очищают окисью цинка, подкисленной уксусной кислотой.

Исто нгикп информации, принятые во внимание прп.экспертизе:

1. Позпн М. Е. Технология минеральных солей. М., «Химия», 19 4.

2. РЖХ, 1%71, 4Л108П, 9Лб2П (,прототип).