精制硫化碱生产工艺探讨

王国明

摘 要：硫化碱是由硫酸钠所制成，但因传统生产工艺下制成的硫化碱含有较多杂质。在除铁过程中尚未严格控制硫化碱的具体用量，所以很容易影响硫化碱成品的质量。本文探究精制硫化碱生产工艺具有重要的现实意义，有利于提升硫化碱的生产效率。

关键词：硫化碱;精制;生产工艺

因国内外对精制硫化碱的需求均是极为巨大的。因而也为我国硫化碱的产业升级提供了较为广阔的市场空间。当然，要想切实满足市场要求，则除了要积极需求产品的更新及优化外，尚需加大对精制硫化碱生产工艺的改进力度来确保产品质量，继而在增强产品的附加价值同时为硫化碱行业的稳定发展提供有力支撑[1]。

1 选择含量较高的硫化碱

当前，我国市面上的硫化碱产品，其往往有着较大的质量差距。至于其含量则往往在35%-63.5%之间。除此之外，在产品包装方面，块状及片装也通常会以桶装和袋装来进行区分。而就硫化碱本身的品质而言，其硫化碱越低也便意味着其中的杂质越多。而杂质越多，也便意味着除铁过程所需的具体用量也便越多，進而也将对硫化碱的精制造成一定程度的影响。因此，针对硫化碱的使用，我们需务必对其含量予以严密监测。而通常情况下，所选硫化碱产品的含量不应低于60%。至于该如何用肉眼观察硫化碱的具体含量[2]。通常情况下，金黄色的硫化碱最好，而红褐色次之、黑色则最差。越是含量高的硫化碱不仅应用效果极好，且在用量方面也相对较为节约。目前全国硫酸钡行业的副产硫化碱约占硫化碱市场的1/3，副产硫化碱一般含铁量较低，但是含有硫酸钠、亚硫酸钠等杂盐，不适用印染行业的使用，可以根据用途进行选择。

2 溶解硫化碱的方法

溶解硫化碱需切忌使用生水，而是要用蒸馏水或蒸汽。除此之外，对溶解过程所需之容器亦有相当的要求。然而当前，不少厂家在溶解硫化碱时所用为敞口的不锈钢槽，而在溶解后则亦手工的方式灌入塑料桶之内，如此做的缺点主要有二：一是在敞口的不锈钢槽内采取人工灌入的方式，很容易浪费硫化碱溶液。同时，人工灌入的方式还可能对操作人员的人身安全带来威胁。二是未经过沉淀便直接加以使用的硫化碱溶液将极易因杂质的混入而影响到最终的使用效果。对此，为确保硫化碱溶液的制取质量，我们专门设计了一个立式的硫化碱溶液搜集罐。

3 煅烧工序

硫化碱在生产的过程中，物料在转炉内发生还原反应时所需要的热量主要是通过燃料煤燃烧来提供。当燃料煤经过煤库的皮带输送机直接被送到雷蒙机进行研磨之后，再使用斗式提升机将其直接输送到煤粉仓。由皮带输送机输送到炉头煤粉斗内，再经过下端的螺旋机将其运送到风管道内。这时便可以使用罗茨鼓风机将其吹入到长转炉内进行燃烧，当来自于储料仓内的芒硝与焦炭粉进入到预热器的时候，再由此转入到转炉的尾部，这样便能够与原料形成逆向流动的情况。当整个燃烧炉内的温度达到了1050-1150℃的时候，芒硝与焦炭粉便会发生化学反应。

所有的物料在转炉内经过预热、熔化、沸腾、成熟制得溶体黑灰，再通过炉头将其送入到热熔罐内，便可以直接进入到化坯洗渣工序，由此进入到热溶的程序中。

4 化坯洗渣工序

通过采取热溶的方式，将熔融态黑灰由炉头直接输送到热溶罐内，并充分利用搅拌机，采用沉淀洗泥工序的洗渣水来直接制取浓卤碱水。其中，当溶液中所含有的Na2S的浓度达到了23%的时候，便可以使用浓卤液下泵将其直接打入到沉淀罐内，再经过上层的清液将其直接输送到洗泥工序浓卤储槽内。通常在洗渣时的用水为稀卤水，洗渣水可以输送到熔罐内进行循环应用。

5 低铁硫化碱制液工序

因直接投入固体硫化碱的方式将无法让部分具有不溶性的杂质沉底沉淀，继而对溶液含量造成影响。而在含量无法精准测定的情况下，后续的具体使用量便无法予以准确控制。至于传统的硫化碱溶液除铁过程则通常是先后经历料液粉末炭脱色、Na2S除铁、压滤并在确定料液合格的前提下再进行上述工作。当然，若料液不合格则会重复以上工序，而今，我国将此过程优化为了料液粉末炭脱色、重复脱色测小样合格、一次加入足量的Na2S保证除铁效果、持续搅拌10h以上再压滤。

6 工艺分析

6.1 保证最大经济效益

综合运用BaS法与锌法，由其反应原理中我们不难看出，因BaS在与Na2CO3、Na2SO3、Na2S2O3及Na2Si2O3的反应过程中不仅会同时生成可沉淀的钡盐及Na2S，且基于实验数据还能看出，同体积的硫化碱，发生反应的浓度有明显提高。这样无论采取怎样的工艺，将不会对生产的精制率带来任何的影响，且先加入硫酸锌再加入BaS，还能起到更好的除铁效果。

6.2 废弃物排放量的最小化

沉淀的钡盐及吸引铁离子的ZnS是硫化碱精制工艺各反应环节仅有的两大生成物，而两大生成物最终均是由板框压滤机压滤，如此既能达到环保的效果，又方便了后续对碱泥中碱的回收。

总之，有关硫化碱的精制工艺，我国尚需进行反复的试验并针对试验结果予以科学的数据采集及论证分析，最终再投入到后续的生产之中，以此方能生产出符合国家相关标准的优质产品，继而切实促进精制硫化碱生产工艺的不断完善。

参考文献：

[1]张守堂.硫化碱煅烧设备选择方法探讨[J].盐科学与化工，2017，41（5）：8-10.

[2]付丽红，李娇，刘东磊.硫化钠处理对牛毛结构的影响[C]//2016第十一届全国皮革化学品学术交流会暨中国皮革协会技术委员会第21届年会.