專利名稱：一種用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法
技術領域：
本發明涉及磷石膏綜合治理和利用的技術領域，具體地，涉及一種用磷石膏制備高濃硫酸和無水氯化鈣的方法。
背景技術：
磷石膏是濕法磷酸生產過程中排放的固體工業廢棄物，生產1噸磷酸(以P2O5計) 可產生4. 5-5噸的磷石膏。隨著磷肥和高濃度磷酸工業的迅速發展，磷石膏廢渣的排放量 日益增加。2008年，世界磷石膏年排放量達2. 8億噸，我國也已超過5000萬噸，占工業副產 石膏的70%以上。磷石膏中硫酸鈣的含量超過90%，是一種重要的再生石膏資源，尤其對 建筑業來說，將磷石膏作為生產水泥的原料，由于其價格低廉，具有巨大的經濟價值。如專 利申請號為200810056189，發明名稱為磷石膏的硫酸改性方法的發明專利，公開了通過硫 酸與磷石膏原料混合，對反應產物進行中和處理后得到改性的磷石膏，可用于制造水泥和 石膏。然而，由于磷石膏中還含有五氧化二磷、氟及游離酸等有害物質，影響了磷石膏作 為原料制備建筑業中水泥和石膏的應用。目前，我國對磷石膏的利用率不超過磷石膏年產 量的20%。大部分磷石膏都采取排放、設置堆場等方法處理，因此造成了嚴重的環境污染， 在某些地區，甚至也引起地表水及地下水的污染。因此，亟待研究新的磷石膏應用和處理方法。無水氯化鈣主要用作多用途的干燥劑，可用于氮氣、氧氣、氫氣、氯化氫、二氧化硫 等氣體的干燥，脫除醇、酯、醚等生產過程中的脫水劑，也是一種重要的冷凍劑，可以加速混 凝土的硬化和增加建筑砂漿的耐寒能力，是一種優良的建筑防凍劑，因而，用工業廢品磷石 膏生產無水氯化鈣具有極大的市場價值。
發明內容
針對上述問題，本發明的主要目的是提供了一種用磷石膏制備高濃度硫酸和無水 氯化鈣的方法。本發明是通過如下技術方案實現的一種用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣 的方法，其具體步驟為(1)先折算工業磷石膏產品中所含有的純物質硫酸鈣的量，并配置稀鹽酸溶液，將 磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1 0.34 0.54投入到耐 腐蝕的反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；(2)而后將步驟(1)所得的反應產物投入抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的 混合溶液及固體雜質；(3)將步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液送入減壓蒸餾器(3)中進行深度 蒸餾，減壓蒸餾到氯化鈣全部析出時，將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻結晶，從而得 到的無水氯化鈣晶體和濃度為80 90%的高濃度硫酸。
較佳地，分別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶 液里殘存的雜質，過濾，得到澄清的氯化鈣和硫酸的混合液體后，再將氯化鈣和硫酸的混合 液體送入減壓蒸餾器(3)中減壓蒸餾。
所述無水氯化鈣晶體，再經洗滌、粉碎、即得無水氯化鈣(5)產品。所述濃硫酸再經硫酸鈣處理去雜精制得到高濃度硫酸產品(6)。所述用磷石膏制備稀硫酸和兩水氯化鈣的方法，其化學反應方程式如下CaS04+2HCl = = = CaCl2+H2S04本發明的有益效果為本發明是從市場的實際需求出發，采用化學法成功的研發 出來用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，該方法生產工藝合理，生產設備簡單， 投資小，利潤高，消除了化工廢渣，保護了環境。
圖1是本發明所述用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法的工藝流程示 意圖，其中1——反應器，2——抽濾器，3——減壓蒸餾器，4——冷卻器，5——氯化鈣無水產品，6——高濃度硫酸產品。
具體實施例方式為了更好的理解本發明的實質，以下將結合具體實施例進一步描述本發明。實施例一一種利用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，先折算工業磷石膏產品中 所含有的純物質磷石膏的量，取含硫酸鈣500kg的工業磷石膏產品，與稀鹽酸溶液按照硫 酸鈣和氯化氫的純物質的質量比1 0.34投入到凈化器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反 應；而后將反應產物在抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；再分 別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去氯化鈣和硫酸的混合溶液里殘存的雜質，過濾，得到澄清的 氯化鈣和硫酸的液體，此時已經除掉了氟化物、磷化物、硫化物等污染物；將澄清的氯化鈣 和硫酸的液體送入到減壓蒸餾器(3)中進行深度蒸餾，減壓蒸餾到有氯化鈣全部析出時， 將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻結晶，從而得到的無水氯化鈣晶體258. 49kg和濃度 為80%的高濃度硫酸285. 27kg ；所述無水氯化鈣晶體，再經洗滌、粉碎、包裝成為無水氯化 鈣(5)產品；所述濃硫酸再經硫酸鈣處理去雜精制得到高濃度硫酸產品。實施例二 一種利用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，先折算工業磷石膏產品中 所含有的純物質磷石膏的量，取含硫酸鈣500kg的工業磷石膏產品，與稀鹽酸溶液按照硫 酸鈣和氯化氫的純物質的質量比1 0.54投入到凈化器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反 應；而后將反應產物在抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；再分 別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去氯化鈣和硫酸的混合溶液里殘存的雜質，過濾，得到澄清的 氯化鈣和硫酸的液體，此時已經除掉了氟化物、磷化物、硫化物等污染物；將澄清的氯化鈣 和硫酸的液體送入到減壓蒸餾器(3)中進行深度蒸餾，減壓蒸餾到有氯化鈣全部析出時， 將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻，從而得到的無水氯化鈣晶體410. 55kg和濃度為85%的高濃度硫酸426. 44kg ；所述無水氯化鈣晶體，再經洗滌、粉碎、包裝成為無水氯化鈣
(5)產品；所述濃硫酸再經硫酸鈣處理去雜精制得到高濃度硫酸產品。 上述實施例，只是本發明的較佳實施例，并非用來限制本發明實施范圍，故凡以本
發明權利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求范圍之內。
權利要求
一種用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，其特征在于，其具體步驟為(1)先折算工業磷石膏產品中所含有的純物質硫酸鈣的量，并配置稀鹽酸溶液，將磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1∶0.34～0.54投入到耐腐蝕的反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；(2)而后將步驟(1)所得的反應產物投入抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；(3)將步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液送入減壓蒸餾器(3)中進行深度蒸餾，減壓蒸餾到氯化鈣全部析出時，將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻結晶，從而得到的無水氯化鈣晶體和濃度為80～90％的高濃度硫酸。
2.如權利要求1所述的用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，其特征在于， 分別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液里殘存的雜質， 過濾，得到澄清的氯化鈣和硫酸的混合液體后，再將氯化鈣和硫酸的混合液體送入減壓蒸 餾器(3)中減壓蒸餾。
3.如權利要求1所述的用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，其特征在于， 所述無水氯化鈣晶體，再經洗滌、粉碎、包裝成為無水氯化鈣(5)產品。
4.如權利要求1所述的用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，其特征在于， 所述濃硫酸再經硫酸鈣處理去雜精制得到高濃度硫酸產品(6)。
全文摘要
本發明公開了一種用磷石膏制備高濃度硫酸和無水氯化鈣的方法，其具體步驟為(1)先折算工業磷石膏產品中所含有的純物質硫酸鈣的量，并配置稀鹽酸溶液，將磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1∶0.34～0.54投入到耐腐蝕的反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；(2)而后將步驟(1)所得的反應產物投入抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；(3)將步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液送入減壓蒸餾器(3)中進行深度蒸餾，減壓蒸餾到氯化鈣全部析出時，將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻結晶，從而得到的無水氯化鈣晶體和濃度為80～90％的高濃度硫酸。
文檔編號C01B25/22GK101850954SQ20101905004
公開日2010年10月6日 申請日期2010年2月11日 優先權日2010年2月11日
發明者王嘉興 申請人:汪晉強