炭酸ストロンチウムを用いた水硫化ナトリウムの効率的な合成法

硫化ナトリウムと硫化水素ナトリウムは、アンモニア合成産業の廃ガスをアルカリ吸収法で処理することによって得られる2つの製品です。硫化ナトリウムと硫化水素ナトリウムはどちらも幅広い用途があります。硫化ナトリウムは、染料産業で硫黄染料の製造に、非鉄金属産業で鉱石の浮選剤として、皮革産業で原皮の脱毛剤として、製紙産業で紙の蒸解剤として使用できます。硫化水素ナトリウムは、染料産業で有機中間体の合成に、皮革産業で原皮の脱毛と鞣しに、肥料産業で活性炭脱硫装置からモノマー硫黄を除去するために使用できます。

水硫化ナトリウムは硫化ナトリウムに続いて開発された新しいタイプの化学原料であり、水中では主にHS⁻イオンとして存在します。その水溶液は硫化ナトリウムに比べてアルカリ度が低く、軽工業、化学工業などの分野で優れた応用性能を発揮します。たとえば、硫化アンモニウムやエチルメルカプタンの製造原料として使用され、鉱業では銅鉱石の選鉱に広く使用されています。

現在、ほとんどの企業は、炭酸ストロンチウムの製造過程で発生する硫化水素ガスと二酸化炭素を回収し、アルカリ溶液に導入して反応させる前に、これらのガスと二酸化炭素が一定の濃度と圧力になるように調整しています。これは、炭酸ストロンチウムと硫化水素ナトリウムの製造工程が別々に行われ、硫化水素ナトリウムの製造前に、作業員が多数の中間処理や配合工程を行う必要があるため、製造工程が比較的複雑になっていることを意味します。

製造工程の手順

１．硫化ナトリウム水溶液を二酸化炭素回収塔を経て第１反応塔に導入し、二酸化炭素も第１反応塔に導入して硫化ナトリウム水溶液と二酸化炭素とを反応させる。

２．工程（１）では、生成した炭酸ストロンチウム、発生した硫化水素ガス、及び未反応の二酸化炭素を回収し、第１反応塔から二酸化炭素回収塔に再導入する。未反応の二酸化炭素は二酸化炭素回収塔内で硫化ナトリウム水溶液と反応し、硫化水素ガスは二酸化炭素回収塔を通って第２反応塔に入る。

3. 水酸化ナトリウムアルカリ溶液は硫化水素回収塔を通って第２反応塔に導入され、硫化水素ガスは第２反応塔内で水酸化ナトリウムアルカリ溶液と反応する。

4.工程（3）で得られた硫化水素ナトリウムを回収し、未反応の硫化水素ガスを硫化水素回収塔に再導入して水酸化ナトリウムアルカリ溶液と反応させる。

要約すると、このプロセスは炭酸ストロンチウムと水硫化ナトリウムを連続的に生産することができ、良好なプロセス継続性を示し、原材料と製品のリサイクルを実現します。さらに、このプロセスは、多数の中間処理と配合ステップの必要性を減らすことで、水硫化ナトリウムの調製を簡素化します。さらに、二酸化炭素と硫化水素ガスを効果的に吸収し、硫化水素が大気中に放出されて大気汚染を引き起こすのを防ぎます。