盐溶液Ph值对巯基乙酸钠生产品位的影响

【摘 要】盐溶液Ph值对巯基乙酸钠的生产品位影响较大。通过实验研究发现，如果控制盐溶液的Ph值为7～7.5，不仅能提高巯基乙酸钠的生产品位，而且能大量减少产品中的硫单质，进一步提高产品的质量。

【关键词】巯基乙酸钠；盐溶液Ph值；生产品位；硫单质

1 概况

巯基乙酸钠是选钼抑杂的新型低毒、环保型选矿药剂。投入生产和使用已经近二十余年，为钼业公司和华光公司带来了巨大的经济效益和社会效益。其生产原理、生产过程较为简单（基本可以依次分为三个化学反应过程：中和反应、缩合反应、巯化反应），生产工艺已较为成熟。巯基乙酸钠的生产品位已由最初的7%左右（合格品）提高到现在的9%左右（一级品）。

2008年在大量实验的基础上，结合实际生产情况，于年底拟订新的生产方案，将盐溶液Ph值调整为7～7.5。经过近三年的试生产，效果满意，其生产品位有了进一步的提高。2009年平均生产品位为8.79%，2010年平均生产品位为8.83%，2011年平均生产品位为9.11%，取得了一定的经济效益。

2 问题的提出

一方面，在最初巯基乙酸钠的实验和试生产过程中，认为盐溶液Ph值必须严格控制在6～7之间，在这种条件下，能够实现理论产率的最大化，巯基乙酸钠的生产品位达10%以上。但在后来的实际生产中，生产品位只有7%左右。随着员工操作技术的不断熟练和技术人员的努力，到2008年，巯基乙酸钠的生产品位已达8.50%，产率为89.8%。各种情况显示，巯基乙酸钠的生产品位仍有提升的空间。另一方面，巯基乙酸钠的生产品位波动较大。通过一段时间的观察，发现员工制盐时，对盐溶液Ph值控制不够理想，我认为这是造成生产品位波动较大的重要原因之一。针对以上两种情况，进行了长期的观察，并通过大量的实验研究，认真分析其内在原因，在此提出个人的分析与见解，以供商榷。

3 原因分析

将氯乙酸和碳酸钠通过中和反应制成盐溶液，分别控制其Ph值为6～7、7～7.5和8～9，其它条件不变，进行实验，并测定每个实验中产生的硫单质的含量。实验结果分别见表1、表2和表3。

编 号 品 位

（%） 硫单质含量

（%） 编 号 品 位

（%） 硫单质含量（%）

1 8.43 3.55 11 8.66 3.11

2 8.01 3.79 12 8.09 3.68

3 8.62 3.61 13 8.25 3.85

4 7.78 4.13 14 8.14 4.11

5 8.22 3.92 15 6.98 4.27

6 7.47 4.29 16 8.31 3.69

7 8.54 3.83 17 8.29 3.09

8 7.39 4.01 18 7.94 3.91

9 6.94 4.49 19 8.03 4.06

10 7.91 3.67 20 8.21 3.46

表1 在Ph值为6～7时巯基乙酸钠和硫单质百分含量

从实验结果表1可以看出：巯基乙酸钠的品位波动较大，而且基本上是品位越高，所产生的硫单质越少，产品质量越好。

编号 品位

（%） 硫单质含量（%） 编 号 品 位

（%） 硫单质含量

（%）

1 8.52 3.67 11 8.94 2.79

2 8.79 3.09 12 8.68 3.08

3 8.63 3.25 13 9.18 3.16

4 7.83 3.69 14 8.59 3.71

5 8.94 3.05 15 7.69 3.91

6 8.66 3.19 16 8.28 3.85

7 9.06 2.89 17 9.22 2.97

8 8.87 3.17 18 8.27 4.09

9 8.55 3.64 19 8.62 3.91

10 8.38 3.77 20 9.13 2.87

表2 在Ph值为7～7.5时巯基乙酸钠和硫单质百分含量

从实验结果表2 可以看出：巯基乙酸钠的平均生产品位比前者的平均生产品位有所提高，而且品位波动和硫单质的含量有所减小。

编 号 品 位（%） 硫单质含量（%） 编 号 品 位

（%） 硫单质含量

（%）

1 7.23 3.94 11 7.74 3.81

2 6.77 4.37 12 7.43 4.19

3 6.91 4.14 13 7.01 3.67

4 7.07 3.99 14 6.81 4.24

5 6.51 4.19 15 5.77 4.45

6 7.28 4.04 16 6.31 4.19

7 6.67 3.95 17 7.37 4.03

8 5.89 4.71 18 7.56 3.68

9 6.35 3.82 19 6.63 4.21

10 6.58 4.18 20 6.14 4.11

表3 在Ph值为8～9时巯基乙酸钠和硫单质百分含量

从实验结果表3可以明显看出：盐溶液Ph值增大，巯基乙酸钠的平均生产品位下降幅度增大，而且品位波动较大，硫单质含量增大，产品质量下降，生产成本上升。

通过盐溶液Ph值变化对整个反应过程影响的理论分析发现：

（1）如果制盐时Ph值过小，则会发生如下副反应：

2H+ + Na2S2O3 = 2Na+ + H2O + S+ SO2

2H+ + Na2S = H2S+ 2Na+

生成的二氧化硫和硫化氢会造成空气污染，危害员工健康，生成的硫单质会使滤渣增加，同时使产率下降。

（2）由于硫代硫酸钠（Na2S2O3 ）参加副反应，因此，缩合反应进行的就不彻底，造成产率下降，影响产品质量。

（3）如果制盐时Ph值过大，则会发生如下副反应：

OH- + Cl—CH2COONa = HO—CH2COONa + Cl-

而HO—CH2COONa中的羟基（-OH）很难被巯基（-HS）取代，造成巯基乙酸钠的生产品位较低，产率下降。

另外，巯化反应是一个可逆反应，在这个过程中，同时又伴有副反应发生，二者都是造成巯基乙酸钠生产品位不高和波动较大的主要原因。通过实验和实际生产发现，盐溶液的Ph值如果能很好的控制在7～7.5，同时严格控制其它工艺参数，就能取得较为满意的结果。

4 讨论及建议

巯基乙酸钠生产过程中的影响因素较多且较为复杂。例如，盐溶液的Ph值，缩合反应时的温度控制，巯化反应时的温度控制，加入硫化钠溶液的浓度等。在长期的生产中，我们发现，盐溶液的Ph值是造成生产品位波动较大，影响产品质量的重要因素之一。因此，在制盐时如果能很好地控制盐溶液的Ph值在7～7.5，同时严格控制其它几项工艺参数，并在实际生产中加强生产过程的监控工作，不仅能有效的减小生产品位的波动，而且能进一步提高产品质量，提高转化率和产品的经济技术指标。

由于大、中厂采用程控自动加药系统，悬浮的硫单质沉积后容易造成“堵管”现象，给生产带来不必要的麻烦。以前曾经出现过此类问题，但从2009年至今未发生过一次。因此，将盐溶液Ph值控制在7～7.5在目前来看是比较合理的，产品质量和转化率都较为理想，平均单釜生产品位达到8.80%以上，而且硫单质的含量也能较好地控制在4%以下。既提高了服务质量，满足客户需求，也取得了一定的经济效益。

5 结论

巯基乙酸钠如果按年产170吨，每吨3万元计算，则生产品位每提高0.1个百分点，带来的直接经济效益约为2万元/年。实验研究发现，巯基乙酸钠生产品位仍有提高的空间，因此把巯基乙酸钠生产品位的提高作为新的经济增长点是今后技术工作的一个方向。

在巯基乙酸钠的生产中，海波的用量是过量的。通过实验发现，当控制盐溶液的Ph值在7～7.5时，适当减少其用量（约5%），对生产品位和质量的影响不大，用于实际生产中也是这样。这样每生产一次，就能节约原材料费用约100元，每月平均节约3000余元。因此，应该在这个方面进一步加大实验研究的力度。

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