[發明專利]熔融法無水化不溶性硫磺的生產方法

無效

• 申請號: 01101968.9
• 申請日: 2001-01-19
• 公開（公告）號: CN1304869A
• 公開（公告）日: 2001-07-25
• 發明（設計）人: 王亞池;翟福東;王永泉;張洪
• 申請（專利權）人: 王亞池;翟福東;王永泉;張洪
• 主分類號: C01B17/00
• 分類號: C01B17/00;C01B17/12
• 代理公司: 北京雙收專利事務所
• 代理人: 趙文泉

本發明涉及一種不溶性硫磺的生產方法，尤其涉及一種用熔融法無水化生產不溶性硫磺的方法。

不溶性硫磺是硫的均聚物，其化學名稱為聚合硫，由于其不溶于二硫化碳(CS₂)而稱為不溶性硫磺(IS)，不溶性硫磺作為橡膠硫化劑的突出特點亦即它的商品價值，在于不溶性硫磺克服了普通斜方硫在橡膠中溶解度小(1％)而造成的噴霜現象，從而使高硫磺配合量的鋼絲子午線輪胎及其他橡膠復合制品的加工性能和產品質量顯著改善。

在國外，從二十世紀50年代研發不溶性硫磺的產品，廣泛用于輪胎制造業。70年代為適應我國汽車工業飛速發展，不溶性硫磺的研發獲得長足發展，形成了氣相法生產不溶性硫磺的企業和系列產品，但與國外名牌產品相比，在產品的品質上尚存在著明顯差距。國內在熔融法的研究開發上也獲得進展，但由于生產過程中存在大量工藝問題，例如水的存在，也難以穩定生產出高質量的不溶性硫磺產品。例如，二硫化碳對硫磺有無限的溶解性，而且二硫化碳的沸點只有42.7℃，因此是生產不溶性硫磺的理想萃取劑。二硫化碳的低沸點和易燃性又給生產過程代來了易燃，易爆的隱患，所以，通常的萃取都是在水封下進行的。不溶性硫磺對二硫化碳具有極強的吸附能力，在20℃，常壓下1Kg不溶性硫磺可吸附1Kg以上的二硫化碳，在萃取、穩定后，脫去被吸附的二硫化碳是很困難的，用80-90℃的熱水多次沖洗物料，只能回收二硫化碳吸附量噸50-70％，而且，在運輸二硫化碳中有大量金屬硫化物生成，回收二硫化碳后廢硫磺無法再利用。同時造成諸多不良后果：由于不溶性硫磺向硫磺轉化的不可逆趨勢隨溫度升高而加速，必然導致不溶性硫磺含量下降；產生大量含S^2-,CS₂的惡臭廢水；不溶性硫磺中的Fe,Mg等雜質含量超標1-2個數量級；二硫化碳大量溢入周圍環境，不但造成原材料的大量消耗，而且造成空氣污染和廠區火災隱患。

本發明的目的是提供一種高效率、高品質、低消耗、低成本不溶性硫磺的生產方法，

本發明的另一目的是提供一種回收生產廢料的方法，該方法消除了生產不溶性硫磺過程中產生的大量廢水，有害氣體和固體廢棄物，改善生產環境，消除火災隱患，滿足環保要求。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺的生產方法，包括以下步驟依次為：

(1)將硫磺熔融，制成彈性硫；

(2)上述彈性硫通過篩網，在＜10℃下淬冷制成含有不溶性硫磺的彈性硫條；

(3)將彈性硫條在48-60℃的條件下老化；

(4)然后，萃取硫條，用二硫化碳，在20-30℃，壓力為1000mmHg的條件下，萃取不溶性硫磺；

(5)用加入穩定劑的穩定液穩定萃取后的硫條，然后減壓，升溫使二硫化碳脫出，從而產生不溶性硫磺。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺的生產方法中，所述穩定劑的組分為聚異戊二烯、二異丙基黃原酸二酯和芳烴油。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺的生產方法中，所述穩定劑三組分的組成比例為10∶45∶45，聚異戊二烯和二異丙基黃原酸二酯的分子式為：

其中，n=200-1000；R,R｀為異丙基，異丁基，異戊基或者芳基及其衍生物，R,R｀可以是相同集團，也可以是不同集團。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺的生產方法中，所述穩定液為在二硫化碳液體中加入重量比為5-8％的穩定劑。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺的生產方法中，其中所述穩定液在15-20℃，1000mmHg的條件下浸沒所萃取后的硫條15-30分鐘，然后減壓為200mmHg，升溫至60℃，在緩慢攪動下，使二硫化碳脫出。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺生產方法的進一步改進之處在于，其中在上述步驟(5)后還包括，將不溶性硫磺的硫條粉碎，充油包裝的步驟。

本發明熔融法無水化不溶性硫磺生產方法的另一改進之處在于，其中在上述步驟(5)后，還包括廢氣，液回收的步驟依次為：

上述第4,5步產生的二硫化碳氣體通過減壓冷卻變為液體后由二硫化碳回收罐回收；上述第4,5步排出的廢液進入回收塔，通過升溫使二硫化碳成為氣體，再對二硫化碳氣體冷卻使其成為液體，由二硫化碳回收罐回收；此時對析出的廢硫磺用表面活性劑進行浮選，除去硫磺中的微量穩定劑，可得到硫磺。