[發明專利]一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產系統及工藝

在審

• 申請號: 202110678756.1
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113307297A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 李盛龍;付榮華;陳瑤;彭斌;趙國旗;謝建國;趙遠東
• 申請（專利權）人: 竹山縣秦巴鋇鹽有限公司;湖北谷城新和有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C01G9/08
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 王能德

本發明公開了一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產系統及工藝，所述工藝將純化的硫化鋇與硫酸鈉化合后，經固液分離獲得硫酸鋇沉淀與副產硫化鈉溶液；硫化鈉溶液經除去鋇離子及雜質后，與純化后的硫酸鋅化合，經固液分離獲得硫化鋅與硫酸鈉溶液；硫酸鈉溶液經除鋅后濃縮后重新循環使用；硫酸鋇及硫化鋅經后處理獲得成品。本發明提供的生產工藝實現硫酸鋇與硫化鋅的持續穩定循環生產，同時避免生成共沉淀鋅鋇白；此外，系統運行穩定，生產效率高，成本低。

技術領域

本發明涉及硫酸鋇和硫化鋅的制備技術領域，特別涉及一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產工藝。

背景技術

硫化鋅由于具有熒光、磷光和紅外透明等特性而廣泛應用于發光、傳感、紅外窗口材料、光催化等諸多領域。硫酸鋇具有較高的折射率(1.63～1.65)，表現出顏色較白并有一定的遮蓋力。主要用作油漆、涂料、油墨、塑料、橡膠及蓄電池的原料或填充劑。

目前，現有的采用硫化鋇溶液與硫酸鈉溶液反應制備沉淀硫酸鋇的過程中副產的Na₂S，處理方法是濃縮蒸發，需要消耗大量熱能，同時在生產過程中由液相轉化為固相中會損失一部分產品，而且硫化堿經濟性低；另一方面，現有硫化鈉的生產工藝簡單，成本低，產品純度不高，因此效益不好，利用率低。現有的硫化鋅是天然閃鋅礦石，比較稀有，價格昂貴，不能普及。

中國專利公開文獻CN101205077A中報道了循環制備硫酸鋇和硫化鋅的方法，在制備硫酸鋇的過程中利用含硫化堿Na₂S廢液，但是沒有考慮到兩種工藝在交互時中間產物可能帶有的雜質及過量的原料，很可能生成共沉淀鋅鋇白影響產品純度；此外上述工藝在實際生產過程需要考慮生產效率及自動化程度，否則生產成本的過高也無法彌補循環工藝帶來的收益，然而目前還沒有這類工藝的連續化生產工藝設計。

因此，有必要提出一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產系統及工藝，至少解決現有技術多種處理方式的缺陷之一。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產系統；本發明的第二個目的在于提供一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產工藝。上述目的在于至少解決現有技術存在的諸多問題之一。

鑒于此，本發明的方案為：

一種硫酸鋇與硫化鋅循環生產系統，包括硫酸鋇反應器、硫酸鋇分離裝置、硫化鋅反應器、硫化鋅分離裝置；其中：

硫酸鋇反應器及硫化鋅反應器中設有微納米氣泡發生器；硫酸鋇分離裝置及硫化鋅分離裝置內設膜分離結構，用于攔截沉淀濾過溶液；硫酸鋇反應器的輸出端與硫酸鋇分離裝置的輸入端連通，硫酸鋇分離裝置透過性輸出端與硫化鋅反應器連通；硫化鋅反應器的輸出端與硫化鋅分離裝置的輸入端連通；硫化鋅分離裝置的透過性輸出端與硫酸鋇反應器連通；硫酸鋇分離裝置及硫化鋅分離裝置的非透過性輸出端分別獲得硫酸鋇、硫化鋅，經后處理獲得成品。

根據本發明的實施例，所述系統還包括第一除雜罐及第二除雜罐；其中：硫酸鋇分離裝置透過性輸出端與第一除雜罐連通，副產硫化鈉經第一除雜罐除去鋇離子后進入硫化鋅反應器；硫化鋅分離裝置的透過性輸出端與第二除雜罐連通，副產硫酸鈉經第二除雜罐除去鋅離子后重回硫酸鋇反應器。

根據本發明的實施例，所述系統還包括用于固液分離的第一分離罐及第二分離罐；硫酸鋇分離裝置的非透過性輸出端連通第一分離罐，經分離后的液體重回硫酸鋇反應器；硫化鋅分離裝置的非透過性輸出端連通第二分離罐，經分離后的液體重回硫化鋅反應器；第一分離罐及第二分離罐的固體輸出端分別獲得硫酸鋇、硫化鋅。

根據本發明的實施例，所述第一除雜罐內設豎向隔板，硫化鈉溶液在隔板一側除雜后流入另一側并輸出；所述第二除雜罐內設豎向隔板，硫酸鈉溶液在隔板一側除雜后流入另一側并輸出。