專利名稱：用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)三廢綜合利用和處理領(lǐng)域，具體地，涉及用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法。
背景技術(shù)：
聯(lián)合制純堿法(簡稱聯(lián)堿法)是生產(chǎn)純堿的主要方法，伴隨著純堿的產(chǎn)生，也產(chǎn)生 含大量氯化銨的廢液。氯化銨廢液純化后可用于生產(chǎn)氮肥。電石渣是電石水解生產(chǎn)乙炔所產(chǎn)生的殘余物，是含固量在8% -10%的乳液，又名 電石泥，其主要化學(xué)成分是氫氧化鈣，還含有硅酸鈣、鋁酸鈣、硅鐵及炭渣等固體雜質(zhì)以及 硫化鈣、氫氧化鈣、乙炔等水溶液，是一種呈強(qiáng)堿性，富含豐富的鈣資源，以其為原料可生產(chǎn) 碳酸鈣、水泥等一系列需要鈣質(zhì)為原料的產(chǎn)品。但由于其中所含雜質(zhì)較多、含水量高、成份 復(fù)雜、未經(jīng)處理的電石渣無法直接利用。另一方面，隨著電石行業(yè)的蓬勃發(fā)展，電石渣的排 放量也日益增加，年生產(chǎn)20萬噸PVC的生產(chǎn)廠排放電石泥漿達(dá)360萬噸/年，大量的電石 渣無法有效利用，直接堆積將嚴(yán)重污染農(nóng)田和地下水，造成土地人為堿化，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成 難以恢復(fù)的污染。為此，有必要進(jìn)一步開發(fā)利用電石渣，使其中的有效成分轉(zhuǎn)化位可以利用的工業(yè)
產(chǎn)品 ο

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供了一種用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和 碳粉的方法，有效的消耗了工業(yè)廢品氯化銨廢液和電石渣，挖掘了氯化銨廢液和電石渣的 價(jià)值，并解決了因二者而造成的環(huán)境污染問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨 和碳粉的方法，包括如下步驟A 分別折算聯(lián)堿廢液中的氯化銨的質(zhì)量含量和電石渣中的氫氧化鈣的質(zhì)量含 量；B:將電石渣與聯(lián)堿廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 1.08 1.45投入耐腐蝕反應(yīng)器(1)中，進(jìn)行反應(yīng)，得到含氯化鈣和氨水的混合液；C 將包步驟B所得的含氯化鈣和氨水的混合液經(jīng)第一抽濾泵(2)抽濾，第一離心 機(jī)(3)離心，得到黑色碳濾餅和澄清的濾液；D 將步驟C所得的澄清的濾液投入碳化塔(4)中，用質(zhì)量濃度為1 5%表面活 性劑進(jìn)行表面處理，攪拌速率為200 320r/min，而后，通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)， 得到含碳酸鈣沉淀和氯化銨的混合物；E 將步驟D所得的含碳酸鈣沉淀和氯化銨的混合物用第二抽濾泵(6)過濾及第二 離心機(jī)(7)離心，得到碳酸鈣濾餅和含氯化銨的溶液；
F 將步驟E所得的碳酸鈣濾餅依次經(jīng)洗滌離心機(jī)(8)洗滌脫水，干燥機(jī)(9)干燥，粉碎機(jī)(10)粉碎，包裝得到超微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品(11)；G 將步驟E所得的含氯化銨的溶液經(jīng)過減壓蒸餾器(12)減壓蒸餾，得到氯化銨晶 體產(chǎn)品(13)；H 將步驟C所得的碳濾餅與過量鹽酸于碳粉凈化器(14)中反應(yīng)，除去沒有完全反 應(yīng)的電石渣，經(jīng)第三抽濾泵(15)抽濾得到純凈的碳濾餅；I 將步驟H所得的純凈的碳濾餅再經(jīng)脫水、在碳粉干燥箱(16)中干燥，碳粉粉碎 機(jī)(17)中粉碎成為碳粉產(chǎn)品(18)。步驟D中，用氯化表(5)控制碳化反應(yīng)的碳化終點(diǎn)，當(dāng)表上讀數(shù)不動(dòng)為零時(shí)即為碳 化終點(diǎn)。步驟D所述的二氧化碳?xì)怏w為純二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳體積含量大于20%的 混合氣體。所述表面活性劑選自濃乳劑、吐溫80和二者的混合物。所述用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法的反應(yīng)原 理為其化學(xué)反應(yīng)方程式為2NH4C1+Ca(OH) 2 = = = = CaCl2+2NH40H
CaCl2+2NH40H+C02 = = = CaC03+2NH4Cl+H20本發(fā)明所述的用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方 法，有效的消耗了工業(yè)廢品氯化銨廢液和電石渣，挖掘了氯化銨廢液和電石渣的價(jià)值，并解 決了因二者而造成的環(huán)境污染問題，該方法操作簡單，所需設(shè)備投資少，是一個(gè)低耗高效的 方法。


圖1展示了本發(fā)明所述用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳 粉的方法的工藝步驟，其中(1)——耐腐蝕反應(yīng)器，(2)——第一抽濾泵，(3)——第一離心機(jī)，(4)——碳化塔，(5)——氯化表， (6)——第二抽濾泵，(7)——第一離心機(jī)， (8)——洗滌離心機(jī)，(9)——干燥機(jī)，(10)——粉碎機(jī)，(11)——碳酸鈣產(chǎn)品，(12)——減壓蒸餾器，(13)——氯化銨晶體產(chǎn)品，(14)——碳粉凈化器，(15)——第三抽濾泵，(16)——碳粉干燥箱， (17)——碳粉粉碎機(jī)，(18)——碳粉產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸 鈣、氯化銨和碳粉的方法做進(jìn)一步描述和說明。實(shí)施例一用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法，先分別折算 聯(lián)堿廢液中的氯化銨質(zhì)量含量和電石渣中的氫氧化鈣質(zhì)量含量；將含500kg氫氧化鈣的電 石渣與氯化銨廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 1.08投入耐腐蝕反應(yīng)器(1)中，攪拌均勻，進(jìn)行反應(yīng)，得到含氯化鈣和氨水的混合液；將所得的含氯化鈣和氨水的混合液經(jīng)第一抽濾泵(2)抽濾，第一離心機(jī)(3)離心，得到黑色碳濾餅和澄清的濾液；黑色 的碳濾餅用于制備碳粉；澄清的濾液投入碳化塔(4)中，用4%的表面活性劑濃乳劑處理， 攪拌速率為320r/min，而后通入純二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)溫度控制在2 4°C，二氧化碳的通氣速率為2升/分鐘，用氯化表(5)控制碳化反應(yīng)的碳化終點(diǎn)，當(dāng)表上讀 數(shù)不動(dòng)為零時(shí)即為碳化終點(diǎn)；碳化反應(yīng)得到含碳酸鈣沉淀和氯化銨混合物；將含碳酸鈣沉 淀和氯化銨混合物用第二抽濾泵(6)及第二離心機(jī)(7)離心，得到碳酸鈣濾餅和含氯化銨 的溶液；所得碳酸鈣濾餅依次經(jīng)洗滌離心機(jī)(8)洗滌脫水，干燥機(jī)(9)干燥，粉碎機(jī)(10)粉 碎，包裝得到含504. 67kg碳酸鈣的碳酸鈣產(chǎn)品(11)；所述含氯化銨的溶液經(jīng)過減壓蒸餾器 (12)減壓蒸餾得到含540kg氯化銨的氯化銨晶體產(chǎn)品(13)。所述碳濾餅與過量鹽酸于碳粉凈化器(14)中過量反應(yīng)，除去沒有完全反應(yīng)的電 石渣，經(jīng)第三抽濾泵(15)抽濾，得到純凈的碳濾餅；所述純凈的碳粉再經(jīng)脫水、在碳粉干燥 箱(16)中干燥，碳粉粉碎機(jī)(17)中粉碎成為碳粉產(chǎn)品(18)。實(shí)施例二用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法，先分別折算 聯(lián)堿廢液中的氯化銨質(zhì)量含量和電石渣中的氫氧化鈣質(zhì)量含量；將含500kg氫氧化鈣的電 石渣與氯化銨廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 1.45投入耐腐蝕反應(yīng)器 (1)中，攪拌均勻，進(jìn)行反應(yīng)，得到含氯化鈣和氨水的混合液；將所得的含氯化鈣和氨水的 混合液經(jīng)第一抽濾泵(2)抽濾，第一離心機(jī)(3)離心，得到黑色碳濾餅和澄清的濾液；黑色 的碳濾餅用于制備碳粉；澄清的濾液投入碳化塔(4)中，用3%的表面活性劑處理，其中表 面活性劑含有質(zhì)量濃度為2%濃乳劑和質(zhì)量濃度為的吐溫80，攪拌速率為280r/min，通 入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)溫度控制在20 24°C，二氧化碳的通氣速率為4 升/分鐘，用氯化表(5)控制碳化反應(yīng)的碳化終點(diǎn)，當(dāng)表上讀數(shù)不動(dòng)為零時(shí)即為碳化終點(diǎn)； 碳化反應(yīng)得到含碳酸鈣沉淀和氯化銨混合物；將碳酸鈣沉淀和氯化銨混合物用第二抽濾泵 (6)過濾及第二離心機(jī)(7)離心，得到碳酸鈣濾餅和含氯化銨的溶液；所得碳酸鈣濾餅依次 經(jīng)洗滌離心機(jī)(8)洗滌脫水，干燥機(jī)(9)干燥，粉碎機(jī)(10)粉碎，包裝得到含677. 57kg碳 酸鈣的碳酸鈣產(chǎn)品(11)；所述含氯化銨的溶液經(jīng)過減壓蒸餾器(12)減壓蒸餾得到含725kg 氯化銨的氯化銨晶體產(chǎn)品(13)。所述碳濾餅與過量鹽酸于碳粉凈化器(14)中過量反應(yīng)，除去沒有完全反應(yīng)的電 石渣，經(jīng)第三抽濾泵(15)抽濾，得到純凈的碳濾餅；所述純凈的碳濾餅再經(jīng)脫水、在碳粉干 燥箱(16)中干燥，碳粉粉碎機(jī)(17)中粉碎成為碳粉產(chǎn)品(18)。實(shí)施例三用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法，先分別折算 聯(lián)堿廢液中的氯化銨質(zhì)量含量和電石渣中的氫氧化鈣質(zhì)量含量；將含500kg氫氧化鈣的電 石渣與氯化銨廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質(zhì)質(zhì)量比為1 1.45投入耐腐蝕反應(yīng)器 (1)中，攪拌均勻，進(jìn)行反應(yīng)，得到含氯化鈣和氨水的混合液；將所得的含氯化鈣和氨水的 混合液經(jīng)第一抽濾泵(2)抽濾，第一離心機(jī)(3)離心，得到黑色碳濾餅和澄清的濾液；黑色 的碳濾餅用于制備碳粉；澄清的濾液投入碳化塔(4)中，用質(zhì)量濃度為的表面活性劑吐 溫80處理，攪拌速率為220r/min，攪拌均勻后，通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)，碳化反應(yīng)溫度控制在35 40°C，二氧化碳的通氣速率為4升/分鐘，用氯化表(5)控制碳化反應(yīng)的 碳化終點(diǎn)，當(dāng)表上讀數(shù)不動(dòng)為零時(shí)即為碳化終點(diǎn)；碳化反應(yīng)得到含碳酸鈣沉淀和氯化銨混 合物；將碳酸鈣沉淀和氯化銨混合物用第二抽濾泵(6)過濾及第二離心機(jī)(7)離心，得到碳 酸鈣濾餅和含氯化銨的溶液；所得碳酸鈣濾餅依次經(jīng)洗滌離心機(jī)(8)洗滌脫水，干燥機(jī)(9) 干燥，粉碎機(jī)(10)粉碎，包裝得到含677. 57kg碳酸鈣的碳酸鈣產(chǎn)品(11)；所述含氯化銨的 溶液經(jīng)過減壓蒸餾器(12)減壓蒸餾得到含725kg氯化銨的氯化銨晶體產(chǎn)品(13)。所述碳濾餅與過量鹽酸于碳粉凈化器(14)中過量反應(yīng)，除去沒有完全反應(yīng)的電石渣，經(jīng)第三抽濾泵(15)抽濾，得到純凈的碳濾餅；所述純凈的碳濾餅再經(jīng)脫水、在碳粉干 燥箱(16)中干燥，碳粉粉碎機(jī)(17)中粉碎成為碳粉產(chǎn)品(18)。上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本 發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法，其特征在于，包括如下步驟A分別折算聯(lián)堿廢液中的氯化銨的質(zhì)量含量和電石渣中的氫氧化鈣的質(zhì)量含量；B將電石渣與聯(lián)堿廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質(zhì)質(zhì)量比為1∶1.08～1.45投入耐腐蝕反應(yīng)器(1)中，進(jìn)行反應(yīng)，得到含氯化鈣和氨水的混合液；C將包步驟B所得的含氯化鈣和氨水的混合液經(jīng)第一抽濾泵(2)抽濾，第一離心機(jī)(3)離心，得到黑色碳濾餅和澄清的濾液；D將步驟C所得的澄清的濾液投入碳化塔(4)中，用質(zhì)量濃度為5～10％表面活性劑進(jìn)行表面處理，攪拌速率為200～320r/min，而后，通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)，得到含碳酸鈣沉淀和氯化銨的混合物；E將步驟D所得的含碳酸鈣沉淀和氯化銨的混合物用第二抽濾泵(6)過濾及第二離心機(jī)(7)離心，得到碳酸鈣濾餅和含氯化銨的溶液；F將步驟E所得的碳酸鈣濾餅依次經(jīng)洗滌離心機(jī)(8)洗滌脫水，干燥機(jī)(9)干燥，粉碎機(jī)(10)粉碎，包裝得到超微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品(11)；G將步驟E所得的含氯化銨的溶液經(jīng)過減壓蒸餾器(12)減壓蒸餾，得到氯化銨晶體產(chǎn)品(13；H將步驟C所得的黑色的碳濾餅與過量鹽酸于碳粉凈化器(14)中反應(yīng)，除去沒有完全反應(yīng)的電石渣，經(jīng)第三抽濾泵(15)抽濾得到純凈的碳濾餅；I將步驟H所得的純凈的碳濾餅再經(jīng)脫水、在碳粉干燥箱(16)中干燥，碳粉粉碎機(jī)(17)中粉碎成為碳粉產(chǎn)品(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的 方法，其特征在于，步驟D中，用氯化表(5)控制所述碳化反應(yīng)的碳化終點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的 方法，其特征在于，步驟D所述的二氧化碳?xì)怏w為純二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳體積含量大 于20%的混合氣體。
4.如權(quán)利要求1所述的用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的 方法，其特征在于，所述表面活性劑選自濃乳劑、吐溫80和二者的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了用聯(lián)堿廢液和電石渣生產(chǎn)超細(xì)微輕質(zhì)碳酸鈣、氯化銨和碳粉的方法，將電石渣與聯(lián)堿廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質(zhì)質(zhì)量比為1∶1.08～1.45投入耐腐蝕反應(yīng)器中反應(yīng)，生成氯化鈣和氨水的混合液；將所得的混合液經(jīng)抽濾，離心，得到黑色碳濾餅和澄清的液體；將澄清的液體投入碳化塔中，用質(zhì)量濃度為5～10％表面活性劑進(jìn)行表面處理，再與二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)，生成碳酸鈣和氯化銨混合物，混合物再經(jīng)抽濾、離心，得到碳酸鈣濾餅和氯化銨溶液；碳酸鈣濾餅依次經(jīng)洗滌脫水，干燥，粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；所述氯化銨溶液經(jīng)減壓蒸餾得到氯化銨晶體產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01C1/16GK101823745SQ201010169518
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者王嘉興 申請(qǐng)人:汪晉強(qiáng)