精制硫化堿生產工藝探討

王國明

摘 要：硫化堿是由硫酸鈉所制成，但因傳統生產工藝下制成的硫化堿含有較多雜質。在除鐵過程中尚未嚴格控制硫化堿的具體用量，所以很容易影響硫化堿成品的質量。本文探究精制硫化堿生產工藝具有重要的現實意義，有利于提升硫化堿的生產效率。

關鍵詞：硫化堿;精制;生產工藝

因國內外對精制硫化堿的需求均是極為巨大的。因而也為我國硫化堿的產業升級提供了較為廣闊的市場空間。當然，要想切實滿足市場要求，則除了要積極需求產品的更新及優化外，尚需加大對精制硫化堿生產工藝的改進力度來確保產品質量，繼而在增強產品的附加價值同時為硫化堿行業的穩定發展提供有力支撐[1]。

1 選擇含量較高的硫化堿

當前，我國市面上的硫化堿產品，其往往有著較大的質量差距。至于其含量則往往在35%-63.5%之間。除此之外，在產品包裝方面，塊狀及片裝也通常會以桶裝和袋裝來進行區分。而就硫化堿本身的品質而言，其硫化堿越低也便意味著其中的雜質越多。而雜質越多，也便意味著除鐵過程所需的具體用量也便越多，進而也將對硫化堿的精制造成一定程度的影響。因此，針對硫化堿的使用，我們需務必對其含量予以嚴密監測。而通常情況下，所選硫化堿產品的含量不應低于60%。至于該如何用肉眼觀察硫化堿的具體含量[2]。通常情況下，金黃色的硫化堿最好，而紅褐色次之、黑色則最差。越是含量高的硫化堿不僅應用效果極好，且在用量方面也相對較為節約。目前全國硫酸鋇行業的副產硫化堿約占硫化堿市場的1/3，副產硫化堿一般含鐵量較低，但是含有硫酸鈉、亞硫酸鈉等雜鹽，不適用印染行業的使用，可以根據用途進行選擇。

2 溶解硫化堿的方法

溶解硫化堿需切忌使用生水，而是要用蒸餾水或蒸汽。除此之外，對溶解過程所需之容器亦有相當的要求。然而當前，不少廠家在溶解硫化堿時所用為敞口的不銹鋼槽，而在溶解后則亦手工的方式灌入塑料桶之內，如此做的缺點主要有二：一是在敞口的不銹鋼槽內采取人工灌入的方式，很容易浪費硫化堿溶液。同時，人工灌入的方式還可能對操作人員的人身安全帶來威脅。二是未經過沉淀便直接加以使用的硫化堿溶液將極易因雜質的混入而影響到最終的使用效果。對此，為確保硫化堿溶液的制取質量，我們專門設計了一個立式的硫化堿溶液搜集罐。

3 煅燒工序

硫化堿在生產的過程中，物料在轉爐內發生還原反應時所需要的熱量主要是通過燃料煤燃燒來提供。當燃料煤經過煤庫的皮帶輸送機直接被送到雷蒙機進行研磨之后，再使用斗式提升機將其直接輸送到煤粉倉。由皮帶輸送機輸送到爐頭煤粉斗內，再經過下端的螺旋機將其運送到風管道內。這時便可以使用羅茨鼓風機將其吹入到長轉爐內進行燃燒，當來自于儲料倉內的芒硝與焦炭粉進入到預熱器的時候，再由此轉入到轉爐的尾部，這樣便能夠與原料形成逆向流動的情況。當整個燃燒爐內的溫度達到了1050-1150℃的時候，芒硝與焦炭粉便會發生化學反應。

所有的物料在轉爐內經過預熱、熔化、沸騰、成熟制得溶體黑灰，再通過爐頭將其送入到熱熔罐內，便可以直接進入到化坯洗渣工序，由此進入到熱溶的程序中。

4 化坯洗渣工序

通過采取熱溶的方式，將熔融態黑灰由爐頭直接輸送到熱溶罐內，并充分利用攪拌機，采用沉淀洗泥工序的洗渣水來直接制取濃鹵堿水。其中，當溶液中所含有的Na2S的濃度達到了23%的時候，便可以使用濃鹵液下泵將其直接打入到沉淀罐內，再經過上層的清液將其直接輸送到洗泥工序濃鹵儲槽內。通常在洗渣時的用水為稀鹵水，洗渣水可以輸送到熔罐內進行循環應用。

5 低鐵硫化堿制液工序

因直接投入固體硫化堿的方式將無法讓部分具有不溶性的雜質沉底沉淀，繼而對溶液含量造成影響。而在含量無法精準測定的情況下，后續的具體使用量便無法予以準確控制。至于傳統的硫化堿溶液除鐵過程則通常是先后經歷料液粉末炭脫色、Na2S除鐵、壓濾并在確定料液合格的前提下再進行上述工作。當然，若料液不合格則會重復以上工序，而今，我國將此過程優化為了料液粉末炭脫色、重復脫色測小樣合格、一次加入足量的Na2S保證除鐵效果、持續攪拌10h以上再壓濾。

6 工藝分析

6.1 保證最大經濟效益

綜合運用BaS法與鋅法，由其反應原理中我們不難看出，因BaS在與Na2CO3、Na2SO3、Na2S2O3及Na2Si2O3的反應過程中不僅會同時生成可沉淀的鋇鹽及Na2S，且基于實驗數據還能看出，同體積的硫化堿，發生反應的濃度有明顯提高。這樣無論采取怎樣的工藝，將不會對生產的精制率帶來任何的影響，且先加入硫酸鋅再加入BaS，還能起到更好的除鐵效果。

6.2 廢棄物排放量的最小化

沉淀的鋇鹽及吸引鐵離子的ZnS是硫化堿精制工藝各反應環節僅有的兩大生成物，而兩大生成物最終均是由板框壓濾機壓濾，如此既能達到環保的效果，又方便了后續對堿泥中堿的回收。

總之，有關硫化堿的精制工藝，我國尚需進行反復的試驗并針對試驗結果予以科學的數據采集及論證分析，最終再投入到后續的生產之中，以此方能生產出符合國家相關標準的優質產品，繼而切實促進精制硫化堿生產工藝的不斷完善。

參考文獻：

[1]張守堂.硫化堿煅燒設備選擇方法探討[J].鹽科學與化工，2017，41（5）：8-10.

[2]付麗紅，李嬌，劉東磊.硫化鈉處理對牛毛結構的影響[C]//2016第十一屆全國皮革化學品學術交流會暨中國皮革協會技術委員會第21屆年會.