ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение сульфида натрия восстановлением сульфата натрия углем из "Технология минеральных солей Часть 1" Не растворимых в воде веществ, не более. . [c.470] Гидросульфид натрия применяют главным образом в производстве искусственного щелка, а также в кожевенной промышленности. Его выпускают в виде раствора, содержащего 22% NaHS и не более 3% НагЗ и транспортируют в стальных цистернах, контейнерах и бочках. [c.470] Полисульфиды также используют в кожевенной промышленности и при флотации руд и особенно в качестве средств борьбы с вредителями растений Наиболее распространенным полисульфидным инсектофунгицидом является известково-серный отвар, содержащий полисульфиды кальция реже применяются полисульфиды натрия или калия, называемые иногда серной печенью, а также аммония и бария, в том числе и сольбар (стр, 421). Токсичность полисульфидов объясняется действием свободной серы, выделяющейся при разложении препаратов на воздухе. Полисульфиды натрия нашли также широкое применение в производстве полимеров, используемых для получения полисульфидных каучуков (резинит, тионол и др.). [c.470] Сульфид натрия получают, главным образом, восстановлением сульфата натрия углем. Полученный плав содержит, помимо НагЗ, значительные количества примесей, для освобождения от которых его подвергают выщелачиванию. Образовавшийся раствор сернистого натрия отделяют от непрореагировавшего угля и других нерастворимых веществ и подвергают выпариванию, в процессе которого происходит очистка раствора от растворимых соединений. Концентрированный раствор разливают в барабаны, где он застывает в продукт, называемый плавленым сернистым натрием. [c.470] В присутствии же восстановителей образование серы из 50г особенно облегчается, так как реакции ЗОг + 2С0 = /гЗг + 2С0г и ЗОг + С = /гЗг + СОг идут со значительной скоростью, что ускоряет и реакции (5) и (7). [c.471] ЖИДКОЙ фазы, смачивающей поверхность частиц угля. Наоборот, восстановление газами замедляется при плавлении шихты, так как жидкая фаза затрудняет доступ газа внутрь реакционной массы — газ может проникнуть в нее только растворяясь и медленно диффундируя. Процесс моЖет быть разбит на три периода (рис. 143). Период / начинается после загрузки шихты в печь. Он характеризуется нагреванием и постепенным плавлением сульфата натрия, сопровождающимся нарастанием скорости процесса. [c.472] Если в шихте имеются примеси (сульфаты и сульфиды щелочных и щелочно-земельных металлов и др.), играющие роль плавней, расплавляющих часть сульфата натрия ниже 890°, то интенсивность процесса возрастает уже при низких температурах. Роль такого плавня выполняет и МагЗ. Вследствие появления его, хоть и в небольшом количестве в начале процесса (а также из остаю-ш,егося на стенках печи плава после выпуска предыдущей загрузки), жидкая фаза эвтектического состава (рис. 144) образуется уже при 665 10°2i и в дальнейшем реакция сильно интенсифицируется. [c.472] Плав в печи обычно несколько перегрет. Вследствие высокой температуры топочных газов по мере выделения ЫагЗ в твердую фазу температура плава не остается постоянной, а непрерывно повышается. Изменение температуры и состава жидкой фазы совершается вдоль кривой плавкости ВЕ. Если плав выгружается при 1050°, то изменение температуры жидкой фазы идет вдоль отрезка сс1 до точки й. [c.473] Для уменьшения вязкости плава, предотвращения его налипания на стенки печи и для облегчения выгрузки плава из печи необходимо, чтобы он обладал достаточной подвижностью. С этой целью в печи поддерживают высокую температуру (1100—1200°). Если в конце процесса температура в печи выше температуры затвердевания Ыаг8, то сульфат натрия может быть восстановлен полностью. В этом случае плав имеет достаточную текучесть для выпуска его из печи. При более низких температурах часть Ыаг8 находится в плаве в твердом виде и для того, чтобы плав содержал достаточное количество жидкой фазы и не был слишком густым, необходимо оставлять часть сульфата невосстановленной. Количество невосстановленного сульфата должно быть тем больше, чем ниже температура в печи. [c.473] Кроме сульфата и сульфида натрия в плаве содержатся сода и метасиликат натрия (см. ниже), которые также находятся в жидкой фазе. Содержание сульфата в выгружаемом плаве может быть тем меньше, чем больше в нем соды и метасиликата, которые заменяют часть сульфата в жидкости, обеспечивающей подвижность плава. [c.473] Вредными примесями в применяемом для восстановления техническом сульфате натрия являются кислотность и повышенное содержание Na I, а в природном — повышенная влажность, Na l и нерастворимые вещества. При повышенной влажности сульфата затрудняется приготовление шихты и усиливается разрушение футеровки восстановительных печей. Поэтому сульфат, содержащий больше 5% влаги, подвергают сушке. [c.474] При соотношении в шихте N32804 С, равном 3 1, при 850° в лабораторных условиях 95%-ный выход NaaS достигается зз 2—3 мин, причем часть этого времени затрачивается на прогрев реакционной массы до температуры резкции при 1100° выход в 88,6% был достигнут за 40 сек.Излишняя продолжительность процесса в производственных условиях, связанная с необходимостью прогрева больших масс шихты, ухудшает результаты, так как возникают побочные реакции, при которых расходуется уже образовавшийся сульфид нзтрия. [c.474] Для получения моносульфида требуется осуществлять процесс выше 920° (рис. 142) при 700—800° получается сульфид натрия, содержащий некоторые количества полисульфида. Обстоятельством, затрудняющим осуществление этого процесса, является необходимость извлечения серы из газообразных продуктов реакции — образующаяся при восстановлении тиосульфата сера в присутствии угля и вносимой с тиосульфатом влаги большей частью превращается в сероводород, частично в другие газообразные соединения ( OS и С5г), частично остается в элементарном виде . [c.476] Если сульфид натрия получают из природного сульфата, влажность которого иногда достигает 15—18%, то его подвергают сушке разбавленными воздухом топочными газами во вращ,аю-щейся барабанной сушилке до влажности меньше 5%. Затем его измельчают в дезинтеграторе до размера зерен 4 мм и меньше и смешивают, например, в двухвальном лопастном смесителе с измельченным и просеянным углем. Весовое отношение твердого углерода к N32804 в шихте составляет 0,25—0,27. [c.477] В качестве реакционного угля для восстановления сульфата натрия чаще применяют жирный уголь с зольностью не больше 12% и содержанием летучих 30—33%. Активность этого угля выше, чем тощих углей, а летучие, выделяясь, способствуют перемешиванию реакционной массы и, сгорая, ускоряют ее прогрев в результате производительность печей, оборудованных угольными топками (не дающими очень высокой температуры), при работе на жирном реакционном угле оказывается больше. Но при обогреве вращающихся печей газовым топливом или мазутом легко достигается высокая температура входящих в печь газов (1250—1270°) и поэтому в качестве реакционного угля можно применять более дешевые виды топлива, например антрацитовую мелочь. При этом реакция протекает без существенного вспенивания массы и оказывается возможным увеличить количество единовременно загружаемой в печь шихты. Плав получается однородным (жидким), не налипающим на стенки. Расход антрацитового угля на 15—20% меньше, чем жирного угля Недостатком антрацитового угля является высокая абразивность его золы. [c.479] При отоплении механических печей мазутом форсунки лучше располагать в специальных камерах сжигания мазута, так как температура факела слишком высока (больше 1500°), и это приводит к быстрому разрушению футеровки перегретым плавом сернистого натрия. Лучше, чтобы температура поступающего в печь горячего газа была не больше 1300°. [c.479] В коротких печах (- 5 м) съем плава с 1 м полезного объема достигает 0,8—0,9 т в сутки, в то время как в длинных печах (7—8 м) — немногим более 0,5 т. Это объясняется большей продолжительностью плавки в длинных печах, необходимой для завершения реакции в конце печи, противоположном вводу горячих газов. В коротких печах реакционная масса прогревается быстрее и равномерней, и продолжительность одной операции плавки (включая время загрузки шихты и выгрузки плава) составляет - 2,5 ч, вместо 4 ч в печах с длиной барабана 7—8 м. [c.479] Вернуться к основной статье