一种利用基料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基料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基料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基料制备硫酸钙晶须的方法，该方法中使用到的原料包括基料、盐酸和浓硫酸，浓硫酸的浓度为98％；
8.所述的基料包括第二滤液和第四滤饼；
9.该方法的步骤为：
10.第一步，将第四滤饼进行粉碎后与第二滤液、盐酸进行混合，搅拌，得到混合物a，混合温度为70-80℃，混合时间为15-25min，过滤，得到第五滤液和第五滤饼；
11.第四滤饼与第二滤液的质量比为1∶3-5，在得到的混合物a中盐酸的浓度为5％-15％；
12.第二步，将第一步得到的第五滤液保持原温度和浓硫酸进行混合，得到混合物b，保持原温度过滤后自然冷却至室温后，得到第六滤液和第六滤饼，将第六滤液静置5-6h，再
过滤，得到第七滤液和第七滤饼，第七滤饼为硫酸钙晶须粗品，将硫酸钙晶须粗品使用去离子水水洗涤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；
13.在得到的混合物b中浓硫酸的浓度为1％-5％；
14.所述的第二步中，第一次过滤时得到的第六滤饼进入水泥的煅烧工段，在 740-760℃下进行煅烧，煅烧成水泥熟料和缓凝剂；
15.所述的第二步中，第二次过滤时得到的第七滤液作为第一步中的第五滤液进行重复使用；
16.所述的基料中的第二滤液和第四滤饼通过如下方法获得：
17.步骤一，将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，混合时间为1-20min，过滤，得到第一滤液和第一滤饼，将第一滤饼和第一滤液进行分离，得到第二滤饼和第二滤液；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的5％-20％，得到的第二滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；所述的复合氨基酸是通过酶解法获得的或者是通过碱解动物毛发获得的；
18.步骤二，将步骤一得到的第二滤饼和硝酸进行混合，过滤，得到第三滤液和第三滤饼，将第三滤饼和第三滤液进行分离，得到第四滤饼和第四滤液；硝酸的质量为第二滤饼质量的60％-70％。
19.一种利用基料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；
20.所述的物料混合器用于将物料进行混合；
21.所述的过滤器用于将物料进行分离，得到滤液和滤饼；
22.所述的烘箱用于对物料进行烘干。
23.有益效果
24.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
25.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。
26.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。
27.表1碱渣成分分析
28.[0029][0030]
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。
[0031]
实施例
[0032]
一种利用基料制备硫酸钙晶须的方法，该方法中使用到的原料包括基料、盐酸和浓硫酸，浓硫酸的浓度为98％；
[0033]
所述的基料包括第二滤液和第四滤饼；
[0034]
该方法的步骤为：
[0035]
第一步，将第四滤饼进行粉碎后与第二滤液、盐酸进行混合，搅拌，得到混合物a，混合温度为750℃，混合时间为20min，过滤，得到第五滤液和第五滤饼；
[0036]
第四滤饼与第二滤液的质量比为1∶4，在得到的混合物a中盐酸的浓度为 10％；
[0037]
第二步，将第一步得到的第五滤液保持原温度和浓硫酸进行混合，得到混合物b，保持原温度过滤后自然冷却至室温后，得到第六滤液和第六滤饼，将第六滤液静置5h，再过滤，得到第七滤液和第七滤饼，第七滤饼为硫酸钙晶须粗品，将硫酸钙晶须粗品使用去离子水水洗涤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；
[0038]
在得到的混合物b中浓硫酸的浓度为3％；
[0039]
所述的第二步中，第一次过滤时得到的第六滤饼进入水泥的煅烧工段，在750℃下进行煅烧，煅烧成水泥熟料和缓凝剂；
[0040]
所述的第二步中，第二次过滤时得到的第七滤液作为第一步中的第五滤液进行重复使用；
[0041]
所述的基料中的第二滤液和第四滤饼通过如下方法获得：
[0042]
步骤一，将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，混合时间为10min，过滤，得到第一滤液和第一滤饼，将第一滤饼和第一滤液进行分离，得到第二滤饼和第二滤液；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的10％，得到的第二滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；所述的复合氨基酸是通过酶解法获得的或者是通过碱解动物毛发获得的；
[0043]
步骤二，将步骤一得到的第二滤饼和硝酸进行混合，过滤，得到第三滤液和第三滤饼，将第三滤饼和第三滤液进行分离，得到第四滤饼和第四滤液；硝酸的质量为第二滤饼质量的50％。
[0044]
一种利用基料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；
[0045]
所述的物料混合器用于将物料进行混合；
[0046]
所述的过滤器用于将物料进行分离，得到滤液和滤饼；
[0047]
所述的烘箱用于对物料进行烘干。
[0048]
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)。
[0049]
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。