一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法和设备与流程

1.本发明涉及一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法和设备，属于氨碱碱渣处理技术领域，尤其涉及一种利用废酸、碱、氨碱碱渣工业化生产硫酸钙晶须的方法。


背景技术：

2.产能约占全国46％(约1000万吨/年)的
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氨碱法”生产纯碱企业，每年都有大量碱渣、废液排放，严重污染环境，破坏农作物生长。针对这一现实问题，氨碱法生产纯碱企业采用了一系列解决方案，例如：建围堰、修河坝、改设备，调工艺，但未能从根本上改变废液、废碱渣的排放规模。造成这样后果的原因是“氨碱法”制碱工艺，每生产一吨纯碱，要排放10吨废液、废碱渣。售价只有 2000多元左右一吨的纯碱，无法承载处理10立方米废液、废碱渣的高昂费用。在氨碱生产企业中，碱渣的综合利用是一个急待解决的问题。
3.山东建材学院和山东海洋化工集团制碱公司共同协作，从二次盐泥中成功地提取了特种碳酸钙，已通过省级技术鉴定并批量生产和投放市场；从一次盐泥中提取轻质氧化镁的研究，已在实验室扩大实验中取得了成功并通过山东省科委的鉴定，现正在筹备中试生产；一次盐泥提取轻质氧化镁的剩余物，用来制造水泥或建筑胶凝材料的开发研究也取得了较大的进展。
4.新疆天业(集团)天能化工有限公司以碱渣为原料制备陶粒项目正处于中试阶段，陶粒可广泛使用于建筑保温、生产建材、水处理滤料、无土栽培基料等方面。
5.然而，如何针对碱渣的各类成分，进行综合利用仍是本领域尚未解决的技术问题。本研究提供了一种利用废酸、碱、氨碱碱渣工业化生产硫酸钙晶须的方法及设备，针对碱渣的各类成分，进行综合利用，变废为宝，达到了零排放，解决了碱渣对环境的污染问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法和设备，针对碱渣的各类成分，进行综合利用，变废为宝，达到了零排放，解决了碱渣对环境的污染问题。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法，该方法使用到的原料为氨碱碱渣、盐酸、浓硫酸、碳酸钠；
8.该方法的步骤包括：
9.第一步，将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，混合时间为1-20min，过滤，将滤饼和滤液进行分离，得到第八滤饼和第八滤液；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的5％-20％，得到的第八滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；
10.第二步，将第一步得到的第八滤液和盐酸进行混合，在进行混合时监测混合物的温度，当温度超过80℃时对混合物进行降温，使混合物的温度不高于 80℃，混合时间为15-25min，过滤，得到第九滤液和第九滤饼，将得到的第九滤液与浓硫酸进行混合，静置5-6h，过滤，得到第十滤液和第十滤饼，将得到的第十滤饼使用去离子水进行洗涤1-2次，烘干，得
到硫酸钙晶须，烘干程序为首先在100-110℃温度下烘干1-2h，然后再在170-180℃温度下烘干1-2h；
11.所述的第二步中，盐酸在第八滤液和盐酸混合后的混合物中的浓度为5％
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15％；
12.所述的第二步中，硫酸在第九滤液和硫酸混合后的混合物中的浓度为5％
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15％。
13.一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的设备，该设备包括物料混合器、过滤器和烘箱；
14.所述的物料混合器用于将物料进行混合；
15.所述的过滤器用于将物料进行分离，得到滤液和滤饼；
16.所述的烘箱用于对物料进行烘干。
17.有益效果
18.本发明制备硫酸钙晶须的方法，该过程工艺简单、易于实现，且能够批量生产应用。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
20.本发明以唐山三友化工股份有限公司的氨碱法碱渣为原料，经天津化工研究设计院检验中心多次分析其组成表1中所示。
21.表1碱渣成分分析
22.碱渣成分样品1含量％样品2含量％样品3含量％样品4含量％硫酸钙17.33153碳酸钙21.2642064氧化钙5.78 8氯化钙22.5636氯化钠3.14104氢氧化钙6.510510氢氧化镁8.9 27 二氧化硅8.0363氧化铝2.5222氧化铁
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1 酸不溶物4.3828
23.本发明的方法对氨碱法碱渣进行综合利用，对碱渣及输送碱渣的废水全部回收利用，整体过程没有污染物排放，可自动控制、连续化生产。
24.实施例
25.一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法，该方法使用到的原料为氨碱碱渣、盐酸、浓硫酸、碳酸钠；
26.该方法的步骤包括：
27.第一步，将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，混合时间为10min，过滤，将滤饼和滤液进
行分离，得到第八滤饼和第八滤液；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的10％，得到的第八滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；
28.第二步，将第一步得到的第八滤液和盐酸进行混合，在进行混合时监测混合物的温度，当温度超过80℃时对混合物进行降温，使混合物的温度不高于 80℃，混合时间为20min，过滤，得到第九滤液和第九滤饼，将得到的第九滤液与浓硫酸进行混合，静置5h，过滤，得到第十滤液和第十滤饼，将得到的第十滤饼使用去离子水进行洗涤2次，烘干，得到硫酸钙晶须，烘干程序为首先在100℃温度下烘干2h，然后再在175℃温度下烘干1.5h；
29.所述的第二步中，盐酸在第八滤液和盐酸混合后的混合物中的浓度为10％；
30.所述的第二步中，硫酸在第九滤液和硫酸混合后的混合物中的浓度为10％。
31.一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的设备，该设备包括物料混合器、过滤器和烘箱；
32.所述的物料混合器用于将物料进行混合；
33.所述的过滤器用于将物料进行分离，得到滤液和滤饼；
34.所述的烘箱用于对物料进行烘干。
35.得到的硫酸钙晶须符合db43/t1155-2016硫酸钙晶须标准(湖南省技术监督局)。
36.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。


技术特征：
1.一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：该方法使用到的原料为氨碱碱渣、盐酸、浓硫酸、碳酸钠；该方法的步骤包括：第一步，将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，混合时间为1-20min，过滤，将滤饼和滤液进行分离，得到第八滤饼和第八滤液；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的5％-20％，得到的第八滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；第二步，将第一步得到的第八滤液和盐酸进行混合，在进行混合时监测混合物的温度，当温度超过80℃时对混合物进行降温，使混合物的温度不高于80℃，混合时间为15-25min，过滤，得到第九滤液和第九滤饼，将得到的第九滤液与浓硫酸进行混合，静置5-6h，过滤，得到第十滤液和第十滤饼，将得到的第十滤饼使用去离子水进行洗涤1-2次，烘干，得到硫酸钙晶须，烘干程序为首先在100-110℃温度下烘干1-2h，然后再在170-180℃温度下烘干1-2h。2.根据权利要求1所述的一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述的第二步中，盐酸在第八滤液和盐酸混合后的混合物中的浓度为5％-15％。3.根据权利要求1或2所述的一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述的第二步中，硫酸在第九滤液和硫酸混合后的混合物中的浓度为5％-15％。4.一种实现上述权利要求1-3任一方法时利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的设备，其特征在于：该设备包括物料混合器、过滤器和烘箱；所述的物料混合器用于将物料进行混合；所述的过滤器用于将物料进行分离，得到滤液和滤饼；所述的烘箱用于对物料进行烘干。

技术总结
本发明涉及一种利用氨碱碱渣制备硫酸钙晶须的方法和设备，属于氨碱碱渣处理技术领域，尤其涉及一种利用废酸、碱、氨碱碱渣工业化生产硫酸钙晶须的方法。针对碱渣的各类成分，进行综合利用，变废为宝，达到了零排放，解决了碱渣对环境的污染问题。本发明制备硫酸钙晶须的方法，该过程工艺简单、易于实现，且能够批量生产应用。生产应用。


技术研发人员：关祥瑞 范明磊 关方 刘胜飞 王倩 曹战国 宁长春 郑东新 刘志军 张陆顺 张景云 李雪瞻
受保护的技术使用者：关祥瑞
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2023/1/13