專利名稱：一種制備無水、高純度硫化鈉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過干燥含水硫化鈉制備無水高純度硫化鈉的方法。
含水硫化鈉，尤其是Na2S成份含量在60-62％的含水硫化鈉，是市場上常見的產品。經化學計量比計算，這種產品約相當于Na2S·3H2O。
將硫化鈉導入濃的氫氧化鈉溶液，在100℃以上就會形成Na2S含量約為60-62％的硫化鈉水合物熔體。
將其通過冷浴，進行凝固(T＜90℃)。粉碎之后，一般會得到鱗片狀的產品，這就是市場上常見的產品形式。
在現有技術中，從Na2S·9H2O、Na2S·6H2O或Na2S·5H2O中制備無水硫化鈉的方法已經公知。
根據EP-B-0345136，在第一步脫水中可以制得單水合物。脫水所需的時間為2小時或更長。
然后在90-200℃的溫度、約2.66kPa(20托)至66.5kPa(500托)的壓力下，減壓除去單水合物中所含的剩余的水。
在EP-B-0361998中公開了類似的兩步法制備無水結晶硫化鈉的方法。
而在EP0924165所述的方法中，減壓加熱水含量在35-45wt.％之間的含水硫化鈉，以制備無水硫化鈉，其中可在混合下于一裝置中來促進。該裝置中，固體進料口處約20℃的Na2S-水合物進料的溫度持續(xù)升高，在固體出料口處達到≥180℃，同時保持壓力小于20托。
在EP0795 558公開的方法中，為了制備多硫化甲硅烷基醚，首先將含水的金屬硫化物和/或金屬多硫化物在與水不混溶的有機溶劑和乳化劑的存在下，于90-200℃的溫度進行脫水，可任選真空操作或壓力操作；然后，在使用金屬硫化物時，使其與硫反應，形成金屬多硫化物。
在JP7228588中描述的另一已知方法中，為了制備含硫的有機硅化合物，在低壓下加熱含水的硫化鈉，制備出無水硫化鈉；或者先將含水的硫化鈉溶于極性溶劑中，然后再將極性溶劑蒸發(fā)掉，制得無水硫化鈉。
這些已知方法的缺點是，例如或者需要等待第一步中全部轉化為單水合物(EP-B-0345 136)，然后該化合物才能送至第二步中；或者蒸發(fā)的速度太高了(EP0924 165)；或者需要乳化劑(EP795558)。
本發(fā)明的目的就是要提供一種方法，借助該方法可以制備無水、高純度的硫化鈉。
本發(fā)明提供了一種通過干燥含水硫化鈉制備無水、高純度的硫化鈉的方法，Na2S含量至少為98wt.％，優(yōu)選至少為99wt.％，其特征在于，將含水硫化鈉和與水不混溶的有機溶劑一起加熱至低于含水硫化鈉熔點10-20℃處，然后采用梯級式加熱方式，每次升溫1-10℃，優(yōu)選3-8℃，并保持5-15分鐘，優(yōu)選10-15分鐘，加熱至超過含水硫化鈉熔點10-20℃處；繼續(xù)加熱至水—溶劑混合物的沸點處；然后在真空或壓力下共沸蒸餾，蒸餾除去結晶水。
這樣可以避免使用乳化劑。乳化劑具有一些官能團，這些官能團在無水硫化鈉的進一步反應中會導致不希望的副反應。通過上述控溫過程，可以在反應器壁上有效地避免形成結餅。
可以使用的與水不混溶的有機溶劑是辛烷、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯或對二甲苯。
控溫過程取決于所用的裝置，特別是取決于加熱方式和攪拌器幾何形狀。
干燥可以在攪拌下進行。攪拌器可以使用所有已知的攪拌器，優(yōu)選螺旋槳攪拌器、斜面槳攪拌器或梯形槳攪拌器。
干燥可以在惰性氣體的保護下進行，優(yōu)選氮氣。
上述的方法既可以采用不連續(xù)的方式，也可以采用連續(xù)的方式。
優(yōu)選地，所采用的含水硫化鈉可以是鱗片狀的、小片狀的或雪花狀的，邊長在5-8mm之間。
脫水之后，可以使被有機溶劑潤濕的無水硫化鈉進行進一步的反應，生成有機官能化的硅烷。反應可在放掉有機溶劑后在同一個攪拌反應器中進行。
借助常規(guī)的接觸干燥，可以制得能自由流動的、無塵的硫化鈉，該硫化鈉具有優(yōu)良的儲運性能。
進一步轉化制備Si26630g脫水的并被二甲苯潤濕的Na2S、122.8g酸性ClPTES和9.4g S加入到122ml的乙醇中，轉化為Si266。Si266的制備方法見DE19734295的實施例1b所述。NMR譜檢測出ClPTES完全轉化，這表明硫化鈉已完全脫水。
進一步轉化按與本發(fā)明實施例1相似的條件進行進一步轉化，ClPTES沒有完全轉化。
制備Si266產品中含有4.5％的沒有轉化的ClPTES。
權利要求
1.一種制備無水、高純度硫化鈉的方法，通過干燥含水的硫化鈉使Na2S的含量至少為98wt.％，其特征在于，將含水硫化鈉和與水不混溶的有機溶劑一起加熱到低于含水硫化鈉熔點10-20℃處；然后采用梯級式加熱，每級升高1-10℃，并保持5-15分鐘，直到高于含水硫化鈉熔點10-20℃處；繼續(xù)加熱至水—溶劑混合物的沸點，在真空或壓力下共沸蒸餾，蒸餾除去結晶水。
2.權利要求1所述的方法，其特征在于，所用的與水不混溶的有機溶劑為二甲苯。
3.權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的干燥是在無乳化劑的情況下進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備無水、高純度硫化鈉的方法,通過干燥含水的硫化鈉使Na
文檔編號C01B17/00GK1354126SQ0013248
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月21日 優(yōu)先權日1999年11月24日
發(fā)明者亨里克·哈恩, 彼得·克雷斯 申請人:德古薩－于爾斯股份公司