專利名稱：一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法
技術領域：
本發明涉及一種氯化鈣的生產方法，尤其是涉及一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法。
背景技術：
氯化鈣應用廣泛，可用作生產色淀顏料的沉淀劑；生產氮氣、乙炔氣、氯化氫、氧氣等氣體的干燥劑；生產醇、醚、酯和丙烯酸樹脂時作脫水劑；其水溶液是冷凍機和制冷用的重要致冷劑；其還能加速混凝土硬化，增加水泥砂漿的耐寒能力，是優良的防凍劑；以及用作鋁鎂冶金的保護劑，精煉劑等。氯化鈣目前成熟的生產路線有兩種，一種以石灰石及鹽酸為原料制得氯化鈣，另一種是以純堿廠副產氯化鈣廢水生產氯化鈣。電石渣是乙炔生產裝置產生的工業廢棄物，成分復雜，除含氫氧化鈣外，還含有金屬氧化物或氫氧化物、二氧化硅及硫化物、磷化物。乙炔生產工藝分為干法乙炔及濕法乙炔工藝，不同的生產工藝產生的電石渣有所區別，干法乙炔工藝產生的電石渣粒度小、 水分低，但硫及磷的含量比濕法乙炔工藝產生的電石渣高。由于電石渣產生量大利用價值小，經常作填埋處理，不但占用大量土地，而且污染土壤及水源。如果能將電石渣加以利用，不僅能增加企業的效益還能減少企業三廢排放，使資源得到充分的利用。因此許多廠家對電石渣為原料生產氯化鈣的工藝進行過研究，也開發了一些生產工藝，如中國專利 200610124541. 0及2007100111 . 9公開了利用電石渣生產氯化鈣的方法。但由于電石渣成分的特殊性，現有利用電石渣生產氯化鈣的方法存在技術缺陷一是鹽酸與電石渣反應速度慢，二是電石渣和鹽酸反應產生惡臭氣體，三是氯化鈣堿度指標控制難度大，因此，要大規模利用電石渣生產氯化鈣必須克服上述技術障礙。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種以工業廢棄物電石渣為主要原料，三廢排放少，經濟效益好及資源綜合利用率高的生產氯化鈣的方法。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法，在攪拌下將粒徑小于0. 1厘米的電石渣和作為除臭劑的次氯酸鈣或雙氧水緩慢加入濃度為18% 31 %的鹽酸中，控制反應溫度為60°C 90°C，加料結束后繼續攪拌反應至 PH值為10 12，過濾，將濾液用鹽酸返調至pH值為5 9，再經過加熱濃縮、結晶、干燥得固體氯化鈣。本發明主要涉及的反應Ca (OH) 2+2HCl = CaCl2+2H20CaS+4H202 = CaS04+4H20Ca3P2+8H202 = Ca3 (PO4) 2+8H20CaS+2Ca (ClO)2 = 2CaCl2+CaS04 Ca3P2+4Ca (ClO) 2 = Ca3 (PO4) 2+4CaCl2
3
所述的18% 31%鹽酸與電石渣的質量百分比為60% 85%，其中鹽酸以100% 鹽酸計，電石渣以干基氫氧化鈣計。所述的除臭劑的用量為電石渣中干基氫氧化鈣質量的0. 4% 2%。與現有技術相比，本發明的優點在于針對電石渣為固體且含有較多與酸不反應的成分，與鹽酸反應速度慢，特別是當電石渣粒度較大時，滯后性很大，因此要使電石渣與鹽酸反應后反應液PH值控制在5 9難度很大這一技術問題，一是采用干的粒度小的電石渣，電石渣水分少、粒度小，可使電石渣與鹽酸有較快的反應速度，得到的反應液含水量相對較低，同時能耗相對較小；二是采用電石渣過量后反應液過濾，濾液控制在PH值為10 12，使鎂等金屬離子得到更有效去除，提高氯化鈣的質量；反應液過濾后再用鹽酸返調，易于控制產品堿度指標，使氯化鈣產品的堿度達到質量要求。在反應中同步加入雙氧水等除臭劑，使電石渣中硫化物、磷化物等與酸反應產生惡臭氣體的物質在反應中得到同步去除， 且除臭劑利用率高，不引入雜質，克服了現有技術所存在的反應過程中產生惡臭的缺陷。本方法制備的固體氯化鈣質量達到《HG/T 2327-2004工業氯化鈣》I型指標，其中氯化鈣主含量大于98%，外觀為白色或灰白色，反應過程產生的廢氣硫含量達到未檢出指標。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。實施例1取400g 18%鹽酸于IOOOml燒瓶中，攪拌下緩慢加入經干燥破碎后的濕法乙炔裝置排出的電石渣(含水量8%，干基氫氧化鈣含量80%，粒徑小于1mm) 145g，同步連續加入 2. Og 30%雙氧水(為方便控制將雙氧水稀釋至20ml再連續加入)，控制反應溫度在90°C， 產生的廢氣用氫氧化鈉溶液吸收。加料結束繼續攪拌反應至PH值為12后停止攪拌， 過濾。稱取400g濾液用鹽酸中和至pH為5，在電爐上加熱濃縮至氫氧化鈣質量百分濃度為60%后移至高溫爐中在240°C下烘池，冷卻后得到93克灰白色無水氯化鈣。經測定，氫氧化鈉吸收液中二價硫未檢出，所制得的無水氯化鈣產品氯化鈣含量大于98%，雜質達到 HG/T2327-2004工業氯化鈣標準I型固體氯化鈣質量標準。實施例2取400g31%鹽酸于IOOOml燒瓶中，攪拌下緩慢加入干法電石渣與次氯酸鈣的混合物(含水量8%，干基氫氧化鈣含量80%，粒徑小于1mm，電石渣與次氯酸鈣質量比為 100 l)200g，反應溫度控制在60°C，產生的廢氣用氫氧化鈉溶液吸收。加料結束繼續攪拌反應至PH值為11后停止攪拌，過濾。稱取400g濾液用鹽酸中和至pH為7，在電爐上加熱濃縮至氫氧化鈣質量百分濃度為60%后移至高溫爐中在240°C下烘池，冷卻后得到 168克灰白色無水氯化鈣。經測定，氫氧化鈉吸收液中二價硫未檢出，所制得的無水氯化鈣產品氯化鈣含量大于98%，雜質達到HG/T2327-2004工業氯化鈣標準I型固體氯化鈣質量標準。實施例3取400g 25%鹽酸于1000ml燒瓶中，攪拌下緩慢加入干法電石渣150g(含水量 8 %，干基氫氧化鈣含量80%，粒徑小于1mm)，同步連續加入2. 8g 30%雙氧水(為方便控制將雙氧水稀釋至20ml再連續加入)，反應溫度控制在75°C，產生的廢氣用1 %氫氧化鈉溶液吸收。加料結束繼續攪拌反應至PH值為10后停止攪拌，過濾。稱取400g濾液用鹽酸中和至PH為9，在電爐上加熱濃縮至氫氧化鈣質量百分濃度為60%后移至高溫爐中在240°C下烘池，冷卻后得到136克灰白色無水氯化鈣。經測定，氫氧化鈉吸收液中二價硫未檢出，所制得的無水氯化鈣產品氯化鈣含量大于98%，雜質達到HG/T2327-2004工業氯化鈣標準I 型固體氯化鈣質量標準。實施例4在IOm3的反應釜中加入31% (濃度為1. 155g/cm3)鹽酸5m3，同時開啟廢氣吸收裝置，在攪拌下緩慢加入干法電石渣(含水8. 5 %，干基氫氧化鈣含量82 % )，控制反應溫度 85°C，同步連續加入30%雙氧水，產生的廢氣用濾液吸收后排放。當反應液pH值至中性，停止加入電石渣(共加入電石渣2700kg)及雙氧水(加入量為電石渣的2%)，繼續攪拌反應至PH值為10. 5后停止攪拌，用板框壓濾機壓濾。濾渣外運填埋，濾液用鹽酸中和至pH為8 后送濃縮裝置濃縮至質量百分濃度為60 %，再送噴霧干燥裝置脫水干燥，得白色無水氯化鈣產品MOOkg。經測定，外排廢氣中未檢出二價硫及磷化物，所制得的無水氯化鈣產品氯化鈣含量大于98%，雜質達到HG/T2327-2004工業氯化鈣標準I型固體氯化鈣質量標準。
權利要求
1.一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法，其特征是，在攪拌下將粒徑小于0. 1厘米的電石渣和作為除臭劑的次氯酸鈣或雙氧水緩慢加入濃度為18% 31%的鹽酸中，控制反應溫度為60°C 90°C，加料結束后繼續攪拌反應至pH值為10 12，過濾，將濾液用鹽酸返調至PH值為5 9，再經過加熱濃縮、結晶、干燥得固體氯化鈣。
2.根據權利要求1所述的一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法，其特征是，所述的 18% 31%鹽酸與電石渣的質量百分比為60% 85%，其中鹽酸以100%鹽酸計，電石渣以干基氫氧化鈣計。
3.根據權利要求1所述的一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法，其特征是，所述的除臭劑的用量為電石渣中干基氫氧化鈣質量的0. 4% 2%。
全文摘要
本發明公開了一種以電石渣為原料生產氯化鈣的方法，特點是在攪拌下將粒徑小于0.1厘米的電石渣和作為除臭劑的次氯酸鈣或雙氧水緩慢加入濃度為18％～31％的鹽酸中，控制反應溫度為60℃～90℃，加料結束后繼續攪拌反應至pH值為10～12，過濾，將濾液用鹽酸返調至pH值為5～9，再經過加熱濃縮、結晶、干燥得固體氯化鈣，本發明的方法反應速度快，通過控制產品堿度指標，使鎂等金屬離子得到更有效去除，提高了氯化鈣的質量；在反應中同步加入除臭劑，使電石渣中硫化物、磷化物等產生惡臭氣體的物質在反應中得到同步去除，且除臭劑利用率高，不引入雜質，改善了操作環境，減少了廢氣的排放。
文檔編號C01F11/24GK102285677SQ20111015586
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者姜志田, 姜文軍, 楊仲苗, 鄭蘇云 申請人:巨化集團公司