氰化钠生产工艺及设计
氰化钠生产工艺及设计
氰化钠(NaCN)是一种重要的化工原料,广泛应用于多个行业。本文将详细介绍氰化钠的物化性质、生产工艺及其在染料、医药、农药、电镀、采矿等领域的具体应用,并对其市场发展前景进行分析。
氰化钠的物化性质
氰化钠分子式为NaCN,相对分子质量为49.01。其熔点为563.7℃,沸点为1497℃。固体氰化钠的相对密度为1.60(25℃),液体相对密度为1.19(25℃),相对蒸气密度为1.7(相对空气)。氰化钠具有微弱的苦杏仁味,剧毒。固体氰化钠为白色片状、块状或结晶状颗粒,易潮解,能溶于水、氨、乙醇和甲醇中。
氰化钠的应用
随着国内经济的快速发展,近年来,氰化钠的应用越来越广泛。在选矿和电镀方面的市场需求呈每年递增的情况;而在染料、医药和农药方面的需求量明显增大;近几年来特别是在黄金提取和农药方面需求量猛增;另外氰化钠还可以制备大家日常生活需要的精细化工产品。目前氰化钠的下游产品已经被应用到人们生活中的方方面面,由此可见氰化钠的重要性。
染料方面
氰化钠可以用来合成染料,目前可以合成的染料主要有黄139、黄150、靛蓝、华兰、荧光增白剂VBL、分散翠兰GL、60 号蓝等。
医药方面
氰化钠可以用来合成医药中间体,为最终的成品药提供必需的原料。常见的药品有青霉素、普瑞巴林、酮基布洛芬、止血环酸、维生素B6、叶酸、鸟嘌呤、阿昔洛韦、加巴喷丁、保泰松、巴比妥、氟哌酸、咖啡因、咳美切、胃安、美散痛、黄连素、阿伐他汀、苯氧布洛芬等。
农药方面
氰化钠可以用来合成农药,被广泛的应用在农作物和瓜果蔬菜上。常见的有草甘膦、氰戊菊酯、百草枯、氰虫酰胺、五氟磺草胺、嘧菌酯、苯嗪草酮、肟菌酯、阿特拉津、氰草津、稻丰散、稻瘟灵等。
电镀方面
在金属制件表面上沉积一薄层其它金属的方法,就叫做电镀。电镀工艺是增加金属防护性能及改善金属表面质量的最有效的方法之一。电镀时将金属制件作为阴极,所镀金属板或棒作为阳极,分别挂于铜制的极棒上面浸入含有镀层成分的电解液中,通入直流电。氰化钠可以与很多金属形成络合物,所以在电镀工业中常常被用来作镀铜、镉、锌和银的电解液。而且这些电解液中的金属离子络合物可以沉积在工件表面,形成一层薄膜,起到保护金属制品的作用。
采矿方面
氰化钠具有能溶解金和银而形成可溶性氰基配位体化合物的特性,所以在采矿方面用于提取金、银和有色金属的选矿。
其他方面
除以上方面外,氰化钠还可以用来制备氨基酸、左旋肉碱、乳酸、肌酸、螯合剂、氰酸酯、紫外吸收剂、光稳定剂、香精等化工产品。
氰化钠生产工艺
氰化钠的制备方法主要包括以下几种:
- 氨钠法:
- 将金属钠和石油焦按一定比例加入反应器中,加热至650℃,通入氨气,升温至800℃,反应7小时,金属钠全部转化为氰化钠。反应物经保温650℃过滤,以除去过量石油焦,熔融物放出经浇铸成型而得氰化钠产品。
- 氰熔体法:
- 将氰熔体和氧化铅加入萃取槽中,其配料比为(500
700):1。加入氧化铅因生成PbS沉淀,起到脱硫作用。萃取液经沉降,排出清液含NaCN 8090 g/l,在发生器中与浓硫酸反应生成氢氰酸气体,经冷凝除水后,进入吸收反应器内用液碱吸收,生成氰化钠。
- 安氏法:
- 以天然气、氨和空气为原料。天然气经水洗塔脱去无机硫和部分有机硫,经过滤使精制后的天然气含硫量≤1 mg/m³、C2以上的烃类在2%以下,液氨经汽化器汽化,空气经过滤器精滤。将三种原料气按氨:甲烷:空气:1:(1.15
1.17):(6.706.80)的比例,经混合器混合进入氧化反应器,以铂铑合金为触媒,于10701120℃温度下,反应生成含8.5%的混合气体,经冷却后进氨吸收塔,用硫酸吸收残余氨,然后经水冷却,用低温水吸收氰化氢而成1.5%溶液,经精馏塔精馏可得含量98%99%的氰化氢,再经碱液吸收、蒸发、结晶、干燥、成型,制得氰化钠成品。
氰化钠市场发展前景
根据最新数据,全球氰化钠市场销售额持续增长,主要增长动力来自采矿业,尤其是金银提取过程,以及北美、亚太和非洲等地区采矿业的扩张。氰化钠在电镀、冶金、化工合成等多个领域有广泛应用,特别是在黄金提取和农药方面的需求显著增长。此外,它还用于医药和染料的生产,显示出其在多个行业中的重要性。
然而,氰化钠的毒性及其使用、运输和处置的严格环境法规是市场面临的挑战。企业正在开发更安全的替代品和改进的操作,以减少事故和污染的风险。高纯度的固体氰化钠因其便于运输和储存而受到市场青睐,预计需求将逐渐增加。
综上所述,氰化钠市场展现出积极的发展前景,尽管面临一些挑战,但预计未来几年将继续保持增长趋势。