Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
Полисульфидный Способ
Для 'Приготовления раствора полисульфида Na2S2 используют горячий раствор сернистого натрия (70°), обычно щелок, получае - мый при выщелачивании плава сернистого натрия. Этот щелок имеет плотность 1,264 г/см3 и приблизительно следующий состав (в % >: 20 — Na2S, 2 —Na2S203, 2,5 —Na2C03, 1,5 —Na2S04. В нем растворяют стехиометрическое количество молотой комовой или базовой серы. Применение тонкоизмельченной серы нежелательно, так как при этом увеличивается выделение сероводорода. К раствору полисульфида прибавляют медленно (во избежание сильного его вспенивания и выброса) раствор бисульфита натрия до нейтральной реакции. Получение полисульфида и нейтрализацию его бисульфитом осуществляют в стальном варочном котле, снабженном паровым змеевиком и мешалкой, вращающейся со скоростью 30 об/мин. Полученный разбавленный раствор тиосульфата фильтруют и перерабатывают на кристаллический продукт теми же приемами, которые применяются в сульфидном методе.
Степень использования сырья в производстве тиосульфата полисульфидным методом составляет: сернистого натрия 84—85%,. бисульфита — 92%, серы ~90%. На 1 т тиосульфата натрия расходуют: 0,235 т сернистого натрия (62%), 0,056 т комовой серы, 1,45 т бисульфита натрия, 3,5 т пара, 2,5 мг воды, 40 кет • ч электроэнергии. Так как сырье (сернистый натрий, бисульфит) вводится В производство в виде водных растворов, то на каждую тонну выпускаемого продукта необходимо выпаривать ~870 кг воды — почти половину количества воды, содержащейся в слабом растворе тиосульфата. Однако производство тиосульфата полисульфидным методом может быть организовано по замкнутой циклической схеме, позволяющей полностью устранить из производственного процесса выпарку тиосульфатного щелока 15°. По этой схеме растворение соды для приготовления бисульфита должно вестись не в Воде, а в оборотном маточном растворе от кристаллизации тиосульфата. Полученный тиосульфатно-содовый раствор обрабатывают обычным способом сернистым газом, после чего тиосульфат - но-бисульфитный щелок направляют на реакцию с полисульфидом натрия. При этом образуется концентрированный раствор тио* сульфата, который после фильтрования можно направлять непо средственно на кристаллизацию.
Несмотря на отсутствие выпарки, при работе по этой схеме и раствора тиосульфата также выделяются загрязняющие его при меси в виде осадков, отделяемых фильтрованием перед кристаллизацией. В тиосульфатном маточном растворе, почти независимо от его концентрации, можно растворить значительное количество соды ( — 150 г/л). В процессе обработки сернистым газом сода переходит в бисульфит, растворимость которого в присутствии тиосульфата также очень высока и который высаливает из раствора сульфат, являющийся постоянной примесью в маточном растворе. Когда после реакции бисульфита с полисульфидом образуется тиосульфат, то, переходя в раствор, он высаливает то же количество примесей (Na2S03, Na2S04, NaCl), которое выделяется и при выпарке раствора до той же концентрации тиосульфата.