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一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺

摘要

本发明涉及属于焦化行业废物处理技术领域,涉及一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,包括硫膏脱色、第一次离心过滤、加酸除杂、硫代硫酸钠的制备、第二次离心过滤、提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵、离心分离、浓缩硫代硫酸钠、结晶硫代硫酸钠、第一次分离五水硫代硫酸钠、纯化五水硫代硫酸钠和第二次分离五水硫代硫酸钠工艺步骤,通过高效的转化、分离和除杂,可将固废硫膏加工成高附加值的五水硫代硫酸钠结晶体,真正实现污染物的高品质资源化利用。

著录项

  • 公开/公告号CN112758898A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 青岛天正洁能环保科技有限公司;

    申请/专利号CN202110158290.2

  • 发明设计人 沈树华;张效伟;

    申请日2021-02-05

  • 分类号C01B17/64(20060101);C01C3/20(20060101);C01C1/246(20060101);

  • 代理机构37290 青岛海知誉知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人张晓琳

  • 地址 266000 山东省青岛市即墨区汽车产业新城解放三路9号

  • 入库时间 2023-06-19 10:54:12

说明书

技术领域

本发明属于焦化行业废物处理技术领域,具体涉及一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺。

背景技术

当前,焦炉煤气脱硫多采用HPF法脱硫工艺,整个工艺过程汇总伴随大量硫膏产生,硫膏的主要成分为:硫磺,还含有少量的硫氰酸铵、硫代硫酸铵、焦油等有机化合物,目前市场上对硫膏的应用价值很低,一般作为固废进行处理,许多企业采用“堆放填埋”或付费给外界企业处理,外界企业通常将硫膏制备成硫酸,在一定程度上造成资源的浪费及生态环境的污染。现有硫膏的技术开发大多体现在硫磺回收上,整体技术仍需提高,主要表现在:一方面,制备的硫磺纯度不高;另一方面,技术的环保性较差;而对利用硫膏加工制备其他高副价值化工产品上,除了制备硫酸、焦亚硫酸钠等,对利用硫膏制备高附加值硫代硫酸钠的技术研发鲜有报道。

因此,针对焦炉煤气脱硫副产物硫膏自身特性,立足于固废的最大资源化利用,如何保障在环保的基础上,实现高品质深加工产品的技术开发,越发凸显其急迫性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,解决焦炉煤气脱硫副产物硫膏的处理问题,通过对硫膏的深加工,使固废硫膏加工成高附加值的五水合硫代硫酸钠结晶体,真正实现污染物的高品质资源化利用。本发明提供了以下技术方案:

一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,包括依次进行的硫代硫酸钠制备工序和硫代硫酸钠提纯工序。

所述的硫代硫酸钠制备工序,包括以下步骤:

步骤1:硫膏脱色:将硫膏100-150份、水700-1000份和活性炭1-50份加入到搅拌釜A中,搅拌40-80 min,得到脱色硫膏混合液;

步骤2:第一次离心过滤:脱色硫膏混合液经输送泵输送至离心机A中后,以1000-2000r/ min的转速离心30-40 min,离心后所得到的固体为活性碳饼,所得到的液体为处理液A;

步骤3:加酸除杂:将处理液A转移到反应釜A中,向反应釜A中加入10-50份质量分数为10-30% 的硫酸溶液,搅拌反应60-90 min,反应过程中生成气体,并得到反应液A,所述气体通过离心引风机导入碱液箱进行净化,该气体与碱液箱内的碱液发生反应,得到固体硫和其他产物;其他产物进入回收系统回收;

步骤4:硫代硫酸钠的制备:将反应液A、固体硫转移至超声波反应釜中,向超声波反应釜中加入300-450份的亚硫酸钠,100-150℃温度,60-80 % 功率下超声反应60-90min,得到反应液B;

步骤5:第二次离心过滤:将步骤4中的反应液B输送至离心机B中,以1000-2000r/min的转速离心30-40 min,得到硫饼和处理液B。

所述的硫代硫酸钠提纯工序,包括以下步骤:

步骤a:提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵:将处理液B 转移至蒸发釜A中,60-80℃下蒸发至处理液B的波美度为20°-40°时,停止蒸发,得到浓缩液A;

步骤b:离心分离:将浓缩液A转移至离心机C中,1500-2500 r/min离心20-40min,过滤,得到处理液C和混合铵盐;

步骤c:浓缩硫代硫酸钠:将处理液C转移至蒸发釜B中,60-80℃下蒸发至处理液C的波美度为40°-60°时,停止蒸发,得到浓缩液B;

步骤d:结晶硫代硫酸钠:将浓缩液B转移至结晶器,室温下结晶,得到结晶液;

步骤e:第一次分离五水硫代硫酸钠:将结晶液转移至离心机D中,1500-2500 r/min离心20-40 min,过滤,得到处理液D和含杂五水硫代硫酸钠晶体;

步骤f:纯化五水硫代硫酸钠:将含杂五水硫代硫酸钠晶体加入到搅拌釜C中,加入100-200份的无水乙醇,搅拌30-50 min,得到混合液;

步骤g:第二次分离五水硫代硫酸钠:将混合液转移至离心机E中,2000-3000 r/min离心30-40 min,过滤,得到乙醇混合液和五水硫代硫酸钠晶体。

优选的:步骤1:硫膏脱色:硫膏120份、水850份和活性炭25份,搅拌60 min。

优选的:步骤2:第一次离心过滤:离心机A转速为1500 r/min,离心35 min。

优选的:步骤3:加酸除杂:20 %的硫酸溶液30份,搅拌75 min。

优选的:步骤4:硫代硫酸钠的制备:亚硫酸钠370重量份,125℃温度,70 % 超声功率,超声反应70 min。

优选的:步骤5:第二次离心过滤:离心机B转速1500 r/min,离心35 min。

优选的:步骤a:提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵:蒸发釜A温度70℃,波美度为30°。

优选的:步骤b:离心分离:离心机C转速2000 r/min,离心30 min。

优选的:步骤c:浓缩硫代硫酸钠:蒸发釜B温度70℃,波美度为50°。

优选的:步骤e:第一次分离五水硫代硫酸钠:离心机D转速2000 r/min,离心30min。

优选的:步骤f:纯化五水硫代硫酸钠:无水乙醇150份,搅拌40 min。

优选的:步骤g:第二次分离五水硫代硫酸钠:离心机E转速2500 r/min,离心35min。

本发明具有以下优点:

(1)将焦炉煤气脱硫工艺产生的副产物硫膏转化成工业生产中重要的需求原料五水硫代硫酸钠,不仅实现了硫膏的废物利用,而且实现了硫膏这一污染物的高品质资源化利用。

(2)本发明提供的硫膏的深加工工艺,工艺实施难度低,硫膏的转化率高,且得到的产物五水硫代硫酸钠的纯度也较高。

(3)本发明中涉及的硫膏加工工艺中,仅仅产生二氧化硫一种污染性气体,并且通过碱液箱对该气体进行了处理,整个工艺流程中,做到了无污染排放。

(4)本发明中涉及的硫膏加工工艺中,其五水硫代硫酸钠的分离纯化工艺,操作简单,步骤简介,并且可以回收得到高纯度五水硫代硫酸钠晶体。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图;

图2为本发明硫代硫酸钠制备工序工艺流程图;

图3为发明硫代硫酸钠提纯工序工艺流程图。

图中:1.输送泵1,2.离心引风机2。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:实施例1采用的焦炉煤气脱硫副产物硫膏,经检测含硫量为75.8%。

一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,包括硫代硫酸钠制备工序和硫代硫酸钠提纯工序,

所述的硫代硫酸钠制备工序包括以下步骤:

步骤1:硫膏脱色:将硫膏100kg、水700kg和活性炭10kg加入到搅拌釜A中,搅拌40min,将硫膏进行脱色,得到脱色硫膏混合液。水可以通过输送泵1输入。

步骤2:第一次离心过滤:脱色硫膏混合液经输送泵11输送至离心机A中后,以1000r/ min的转速离心30 min,离心后所得到的固体为活性碳饼,所得到的液体为处理液A。

步骤3:加酸除杂:将处理液A转移到反应釜A中,向反应釜A中加入10kg质量分数为10% 的硫酸溶液,搅拌反应60 min,反应过程中生成气体,溶液中的硫代硫酸铵转化为硫酸铵,反应生成的气体为二氧化硫,并得到反应液A,所述二氧化硫通过离心引风机2导入碱液箱进行二氧化硫的净化,该二氧化硫与碱液箱内的碱液发生反应,得到固体硫和其他产物;其他产物进入回收系统回收;固体硫可以和反应液一同输送至下一反应的超声波反应釜中,实现固体硫的回收利用,同时对产生的二氧化硫有害气体进行回收净化处理。硫酸铵可在后续步骤中进行结晶去除,碱液箱内的碱液通常为氢氧化钠溶液、氢氧化钾等碱性物质。

步骤4:硫代硫酸钠的制备:将反应液A、固体硫转移至超声波反应釜中,向超声波 反应釜中加入300kg的亚硫酸钠,100℃温度,60 % 功率下超声反应60 min,得到反应液B; 硫和亚硫酸钠在沸腾过热的条件下反应,生产硫代硫酸钠,此时反应液B中主要由硫代硫酸 钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液混合而成。反应过程中同时进行超声催化,使反应更完 全。反应液A在可以通过输送泵1转移至超声波反应釜中。涉及的主要化学反应如下:Na

步骤5:第二次离心过滤:将步骤4中的反应液B输送至离心机B中,以1000r/ min的转速离心30 min,得到硫饼和处理液B,处理液B中依然主要由硫代硫酸钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液组成;此步骤的处理目的是分离出剩余的硫饼,且该硫饼可以投入到搅拌釜A中,继续进行下一轮反应。

硫代硫酸钠提纯工序包括以下步骤:

步骤a:提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵:将处理液B 转移至蒸发釜A中,60℃下蒸发至处理液B的波美度为20°时,停止蒸发,得到浓缩液A;此时,蒸发过程中会有硫酸铵和硫氰酸铵混晶体被持续析出。浓缩液A主要为硫代硫酸钠溶液与硫酸铵晶体以及硫氰酸铵晶体的混合液。

步骤b:离心分离:将浓缩液A转移至离心机C中,1500 r/min离心20min,过滤,得到处理液C和混合铵盐;处理液C为硫代硫酸钠溶液,而混合铵盐是指硫酸铵晶体与硫氰酸铵晶体混合物质,该混合晶体可以在其他工艺中继续分离,以图得到纯度较高的硫酸铵晶体和硫氰酸铵晶体。浓缩液A可以通过输送泵1转移至离心机C中。

步骤c:浓缩硫代硫酸钠:将处理液C转移至蒸发釜B中,60℃下蒸发至处理液C的波美度为40°时,停止蒸发,得到浓缩液B;浓缩液B为浓缩后的处理液C,即浓缩后的高浓度硫代硫酸钠溶液。

步骤d:结晶硫代硫酸钠:将浓缩液B转移至结晶器,室温下结晶,得到结晶液;结晶过程中,结晶器内有晶体析出。该晶体主要为五水硫代硫酸钠晶体,该结晶液主要为五水硫代硫酸钠晶体与其他杂质溶液的混合液。

步骤e:第一次分离五水硫代硫酸钠:将结晶液转移至离心机D中,1500 r/min离心20 min,过滤,得到处理液D和含杂五水硫代硫酸钠晶体;处理液D为杂质溶液,进入回收系统统一处理。

步骤f:纯化五水硫代硫酸钠:将含杂五水硫代硫酸钠晶体加入到搅拌釜C中,加入100kg的无水乙醇,搅拌30 min,得到混合液;由于步骤e中析出的含杂五水硫代硫酸钠晶体可能含有其他杂质,故用无水乙醇对五水硫代硫酸钠晶体进行清洗,提高五水硫代硫酸钠晶体的纯度,该混合液为无水乙醇与五水硫代硫酸钠晶体的混合液。

步骤g:第二次分离五水硫代硫酸钠:将混合液转移至离心机E中,2000 r/min离心30 min,过滤,得到乙醇混合液和纯度达到98%以上的五水硫代硫酸钠晶体。

实施例2:实施例2采用的焦炉煤气脱硫副产物硫膏,经检测含硫量为77.8%。

一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,包括硫代硫酸钠制备工序和硫代硫酸钠提纯工序,

硫代硫酸钠制备工序包括以下步骤:

步骤1:硫膏脱色:将硫膏150kg、水1000kg和活性炭50kg加入到搅拌釜A中,搅拌80min,将硫膏进行脱色,得到脱色硫膏混合液。

步骤2:第一次离心过滤:脱色硫膏混合液经输送泵1输送至离心机A中后,以2000r/ min的转速离心40 min,离心后所得到的固体为活性碳饼,所得到的液体为处理液A。

步骤3:加酸除杂:将处理液A转移到反应釜A中,向反应釜A中加入50kg质量分数为30% 的硫酸溶液,搅拌反应90 min,反应过程中生成气体,溶液中的硫代硫酸铵转化为硫酸铵,反应生成的气体为二氧化硫,并得到反应液A,所述二氧化硫通过离心引风机2导入碱液箱进行二氧化硫的净化,该二氧化硫与碱液箱内的碱液发生反应,得到固体硫和其他产物;其他产物进入回收系统回收;固体硫可以和反应液一同输送至下一反应的超声波反应釜中,实现固体硫的回收利用,同时对产生的二氧化硫有害气体进行回收净化处理。硫酸铵可在后续步骤中进行结晶去除,碱液箱内的碱液通常为氢氧化钠溶液、氢氧化钾等碱性物质。

步骤4:硫代硫酸钠的制备:将反应液A、固体硫转移至超声波反应釜中,向超声波 反应釜中加入450kg的亚硫酸钠,150℃温度,80 % 功率下超声反应90 min,得到反应液B; 硫和亚硫酸钠在沸腾过热的条件下反应,生产硫代硫酸钠,此时反应液B中主要由硫代硫酸 钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液混合而成。反应过程中同时进行超声催化,使反应更完 全。涉及的主要化学反应如下:Na

步骤5:第二次离心过滤:将步骤4中的反应液B输送至离心机B中,以2000r/ min的转速离心40 min,得到硫饼和处理液B,处理液B中依然主要由硫代硫酸钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液组成;此步骤的处理目的是分离出剩余的硫饼,且该硫饼可以投入到搅拌釜A中,继续进行下一轮反应。

硫代硫酸钠提纯工序包括以下步骤:

步骤a:提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵:将处理液B 转移至蒸发釜A中,80℃下蒸发至处理液B的波美度为40°时,停止蒸发,得到浓缩液A;此时,蒸发过程中会有硫酸铵和硫氰酸铵混晶体被持续析出。浓缩液A主要为硫代硫酸钠溶液与硫酸铵晶体以及硫氰酸铵晶体的混合液。

步骤b:离心分离:将浓缩液A转移至离心机C中,2500 r/min离心40 min,过滤,得到处理液C和混合铵盐;处理液C为硫代硫酸钠溶液,而混合铵盐是指硫酸铵晶体与硫氰酸铵晶体混合物质,该混合晶体可以在其他工艺中继续分离,以图得到纯度较高的硫酸铵晶体和硫氰酸铵晶体。

步骤c:浓缩硫代硫酸钠:将处理液C转移至蒸发釜B中,80℃下蒸发至处理液C的波美度为60°时,停止蒸发,得到浓缩液B;浓缩液B为浓缩后的处理液C,即浓缩后的高浓度硫代硫酸钠溶液。

步骤d:结晶硫代硫酸钠:将浓缩液B转移至结晶器,室温下结晶,得到结晶液;结晶过程中,结晶器内有晶体析出。该晶体主要为五水硫代硫酸钠晶体,该结晶液主要为五水硫代硫酸钠晶体与其他杂质溶液的混合液。

步骤e:第一次分离五水硫代硫酸钠:将结晶液转移至离心机D中,2500 r/min离心40 min,过滤,得到处理液D和含杂五水硫代硫酸钠晶体;处理液D为杂质溶液,进入回收系统统一处理。

步骤f:纯化五水硫代硫酸钠:将含杂五水硫代硫酸钠晶体加入到搅拌釜C中,加入200kg的无水乙醇,搅拌50 min,得到混合液;由于步骤e中析出的含杂五水硫代硫酸钠晶体可能含有其他杂质,故用无水乙醇对五水硫代硫酸钠晶体进行清洗,提高五水硫代硫酸钠晶体的纯度,该混合液为无水乙醇与五水硫代硫酸钠晶体的混合液。

步骤g:第二次分离五水硫代硫酸钠:将混合液转移至离心机E中,2000 r/min离心40 min,过滤,得到乙醇混合液和纯度达到98%以上的五水硫代硫酸钠晶体。

实施例3:实施例3采用的焦炉煤气脱硫副产物硫膏,经检测含硫量为76.8%。

一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,包括硫代硫酸钠制备工序和硫代硫酸钠提纯工序,

硫代硫酸钠制备工序包括以下步骤:

步骤1:硫膏脱色:将硫膏120kg、水850kg和活性炭25kg加入到搅拌釜A中,搅拌60min,将硫膏进行脱色,得到脱色硫膏混合液。

步骤2:第一次离心过滤:脱色硫膏混合液经输送泵1输送至离心机A中后,以1500r/ min的转速离心35 min,离心后所得到的固体为活性碳饼,所得到的液体为处理液A。

步骤3:加酸除杂:将处理液A转移到反应釜A中,向反应釜A中加入25kg质量分数为20% 的硫酸溶液,搅拌反应75 min,反应过程中生成气体,溶液中的硫代硫酸铵转化为硫酸铵,反应生成的气体为二氧化硫,并得到反应液A,所述二氧化硫通过离心引风机2导入碱液箱进行二氧化硫的净化,该二氧化硫与碱液箱内的碱液发生反应,得到固体硫和其他产物;其他产物进入回收系统回收;固体硫可以和反应液一同输送至下一反应的超声波反应釜中,实现固体硫的回收利用,同时对产生的二氧化硫有害气体进行回收净化处理。硫酸铵可在后续步骤中进行结晶去除,碱液箱内的碱液通常为氢氧化钠溶液、氢氧化钾等碱性物质。

步骤4:硫代硫酸钠的制备:将反应液A、固体硫转移至超声波反应釜中,向超声波 反应釜中加入370kg的亚硫酸钠,125℃温度,70 % 功率下超声反应70 min,得到反应液B; 硫和亚硫酸钠在沸腾过热的条件下反应,生产硫代硫酸钠,此时反应液B中主要由硫代硫酸 钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液混合而成。反应过程中同时进行超声催化,使反应更完 全。涉及的主要化学反应如下:Na

步骤5:第二次离心过滤:将步骤4中的反应液B输送至离心机B中,以1500r/ min的转速离心35 min,得到硫饼和处理液B,处理液B中依然主要由硫代硫酸钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液组成;此步骤的处理目的是分离出剩余的硫饼,且该硫饼可以投入到搅拌釜A中,继续进行下一轮反应。

硫代硫酸钠提纯工序包括:

步骤a:提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵:将处理液B 转移至蒸发釜A中,70℃下蒸发至处理液B的波美度为30°时,停止蒸发,得到浓缩液A;此时,蒸发过程中会有硫酸铵和硫氰酸铵混晶体被持续析出。浓缩液A主要为硫代硫酸钠溶液与硫酸铵晶体以及硫氰酸铵晶体的混合液。

步骤b:离心分离:将浓缩液A转移至离心机C中,2000 r/min离心30min,过滤,得到处理液C和混合铵盐;处理液C为硫代硫酸钠溶液,而混合铵盐是指硫酸铵晶体与硫氰酸铵晶体混合物质,该混合晶体可以在其他工艺中继续分离,以图得到纯度较高的硫酸铵晶体和硫氰酸铵晶体。

步骤c:浓缩硫代硫酸钠:将处理液C转移至蒸发釜B中,70℃下蒸发至处理液C的波美度为50°时,停止蒸发,得到浓缩液B;浓缩液B为浓缩后的处理液C,即浓缩后的高浓度硫代硫酸钠溶液。

步骤d:结晶硫代硫酸钠:将浓缩液B转移至结晶器,室温下结晶,得到结晶液;结晶过程中,结晶器内有晶体析出。该晶体主要为五水硫代硫酸钠晶体,该结晶液主要为五水硫代硫酸钠晶体与其他杂质溶液的混合液。

步骤e:第一次分离五水硫代硫酸钠:将结晶液转移至离心机D中,2000 r/min离心30 min,过滤,得到处理液D和含杂五水硫代硫酸钠晶体;处理液D为杂质溶液,进入回收系统统一处理。

步骤f:纯化五水硫代硫酸钠:将含杂五水硫代硫酸钠晶体加入到搅拌釜C中,加入150kg的无水乙醇,搅拌40 min,得到混合液;由于步骤e中析出的含杂五水硫代硫酸钠晶体可能含有其他杂质,故用无水乙醇对五水硫代硫酸钠晶体进行清洗,提高五水硫代硫酸钠晶体的纯度,该混合液为无水乙醇与五水硫代硫酸钠晶体的混合液。

步骤g:第二次分离五水硫代硫酸钠:将混合液转移至离心机E中,2500 r/min离心35 min,过滤,得到乙醇混合液和纯度达到98%以上的五水硫代硫酸钠晶体。

实施例4:实施例4采用的焦炉煤气脱硫副产物硫膏,经检测含硫量为82.7%。

一种焦炉煤气脱硫副产物硫膏深加工工艺,包括硫代硫酸钠制备工序和硫代硫酸钠提纯工序,

硫代硫酸钠制备工序包括以下步骤:

步骤1:硫膏脱色:将硫膏130kg、水850kg和活性炭40kg加入到搅拌釜A中,搅拌60min,将硫膏进行脱色,得到脱色硫膏混合液。水可以通过输送泵1输入。

步骤2:第一次离心过滤:脱色硫膏混合液经输送泵1输送至离心机A中后,以1400r/ min的转速离心38 min,离心后所得到的固体为活性碳饼,所得到的液体为处理液A。

步骤3:加酸除杂:将处理液A转移到反应釜A中,向反应釜A中加入40kg质量分数为25% 的硫酸溶液,搅拌反应65 min,反应过程中生成气体,溶液中的硫代硫酸铵转化为硫酸铵,反应生成的气体为二氧化硫,并得到反应液A,所述二氧化硫通过离心引风机2导入碱液箱进行二氧化硫的净化,该二氧化硫与碱液箱内的碱液发生反应,得到固体硫和其他产物;其他产物进入回收系统回收;固体硫可以和反应液一同输送至下一反应的超声波反应釜中,实现固体硫的回收利用,同时对产生的二氧化硫有害气体进行回收净化处理。硫酸铵可在后续步骤中进行结晶去除,碱液箱内的碱液通常为氢氧化钠溶液、氢氧化钾等碱性物质。

步骤4:硫代硫酸钠的制备:将反应液A、固体硫转移至超声波反应釜中,向超声波 反应釜中加入400kg的亚硫酸钠,110℃温度,75 % 功率下超声反应80 min,得到反应液B; 硫和亚硫酸钠在沸腾过热的条件下反应,生产硫代硫酸钠,此时反应液B中主要由硫代硫酸 钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液混合而成。反应过程中同时进行超声催化,使反应更完 全。涉及的主要化学反应如下:Na

步骤5:第二次离心过滤:将步骤4中的反应液B输送至离心机B中,以1200r/ min的转速离心38 min,得到硫饼和处理液B,处理液B中依然主要由硫代硫酸钠溶液、硫酸铵溶液和硫氰酸铵溶液组成;此步骤的处理目的是分离出剩余的硫饼,且该硫饼可以投入到搅拌釜A中,继续进行下一轮反应。

硫代硫酸钠提纯工序包括以下步骤:

步骤a:提浓析出硫酸铵和硫氰酸铵:将处理液B 转移至蒸发釜A中,75℃下蒸发至处理液B的波美度为25°时,停止蒸发,得到浓缩液A;此时,蒸发过程中会有硫酸铵和硫氰酸铵混晶体被持续析出。浓缩液A主要为硫代硫酸钠溶液与硫酸铵晶体以及硫氰酸铵晶体的混合液。

步骤b:离心分离:将浓缩液A转移至离心机C中,2200 r/min离心35 min,过滤,得到处理液C和混合铵盐;处理液C为硫代硫酸钠溶液,而混合铵盐是指硫酸铵晶体与硫氰酸铵晶体混合物质,该混合晶体可以在其他工艺中继续分离,以图得到纯度较高的硫酸铵晶体和硫氰酸铵晶体。

步骤c:浓缩硫代硫酸钠:将处理液C转移至蒸发釜B中,75℃下蒸发至处理液C的波美度为55°时,停止蒸发,得到浓缩液B;浓缩液B为浓缩后的处理液C,即浓缩后的高浓度硫代硫酸钠溶液。

步骤d:结晶硫代硫酸钠:将浓缩液B转移至结晶器,室温下结晶,得到结晶液;结晶过程中,结晶器内有晶体析出。该晶体主要为五水硫代硫酸钠晶体,该结晶液主要为五水硫代硫酸钠晶体与其他杂质溶液的混合液。

步骤e:第一次分离五水硫代硫酸钠:将结晶液转移至离心机D中,2200 r/min离心35 min,过滤,得到处理液D和含杂五水硫代硫酸钠晶体;处理液D为杂质溶液,进入回收系统统一处理。

步骤f:纯化五水硫代硫酸钠:将含杂五水硫代硫酸钠晶体加入到搅拌釜C中,加入130kg的无水乙醇,搅拌45 min,得到混合液;由于步骤e中析出的含杂五水硫代硫酸钠晶体可能含有其他杂质,故用无水乙醇对五水硫代硫酸钠晶体进行清洗,提高五水硫代硫酸钠晶体的纯度,该混合液为无水乙醇与五水硫代硫酸钠晶体的混合液。

步骤g:第二次分离五水硫代硫酸钠:将混合液转移至离心机E中,2800 r/min离心38 min,过滤,得到乙醇混合液和纯度达到98%以上的五水硫代硫酸钠晶体。

基于以上实施例1-4所制备的五水硫代硫酸钠晶体的具体参数如下:

回收率=

本发明通过简单的生产工艺,实现了硫膏的回收利用,将其转化成高性价比的五水硫代硫酸钠晶体,且本发明制备的五水硫代硫酸钠晶体纯度达到98%左右,纯度较高,回收率达到80%以上,回收率很高。

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。

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