CN104016385A

CN104016385A - 一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法

Info

Publication number: CN104016385A
Application number: CN201410207898.XA
Authority: CN
Inventors: 李梅彤; 张柯; 贺文珠; 王勇民; 杨刚; 范文浩
Original assignee: Easy Keli (tianjin) Environmental Protection Technology Development Co Ltd; Tianjin University of Technology
Current assignee: Easy Keli (tianjin) Environmental Protection Technology Development Co Ltd; Tianjin University of Technology
Priority date: 2014-05-18
Filing date: 2014-05-18
Publication date: 2014-09-03

Abstract

一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，通过生产硫酸镁消耗硫酸，利用矿粉中硅、钙等悬浮物吸附分离出酸性油废渣，利用含油渣的热量和废活性炭的热量辅助外加热源煅烧废渣，使有机物碳化，生产主要含有硅钙镁硫的肥料。本发明的有益效果是：该方法工艺简单、操作简便、易于实施，而且设备投资少、成本低、无二次污染、副产品硅钙硫镁肥市场需求大、经济和社会效益显著，本发明使所有资源都得到了最优化使用，是处理烷基化废酸的低成本、理想工艺。

Description

一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法

技术领域

本发明涉及废硫酸的处理，特别是一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法。

背景技术

随着国际对燃油要求的提高，烷基化生产异辛烷的产量飞速增加，每吨异辛烷生产需要消耗98wt%的硫酸50-60千克，排放90%左右的废硫酸，国内仅异辛烷废硫酸每年就超过50万吨。因为废硫酸含有大量有机物，现有的处理技术主要是裂解再生成硫酸回用，设备投资巨大，而且处理每吨废硫酸的费用极高、亏损巨大，这对生产企业的成本和环境带来极大的压力，是困扰企业生产的最大难题。其他有萃取等处理工艺，涉及萃取溶剂回收成本及硫酸含量低等原因，尚未见到有应用的企业。

烷基化废硫酸，一般含酸溶油2-5%，同时含有部分碳化物，颜色极深，直接生产硫酸镁有异味、外观差，质量达不到要求，市场难以使用。同时因为菱镁矿含有0.5-4%的硅和0.5-3%的钙等杂质，会产生含有大量有机物的硅渣，造成二次污染。

目前国内使用硅肥、硅钙肥、硅钙镁肥、硫镁肥等已经比较普遍，大多使用各种含硅废炉渣生产，一般都颗粒坚硬、难溶解、肥效偏低。硫酸镁废渣含有丰富的硅、钙、镁、硫，颗粒小活性高，但尚没有使用硫酸镁废渣生产硅钙硫镁肥的技术。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，该方法投入资金少、没有二次污染、处理成本可大幅降低。

本发明的技术方案：

一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，步骤如下：

1）将烷基化废硫酸预热到60-100℃，加入到有搅拌的菱镁矿粉悬浮液中并反应到基本无气泡，再加入轻烧粉进行反应至ph为6.5-7.2，得到混合液；

2)将上述混合液压滤分离得到一次母液和一次废渣，在一次母液中加入氧化剂和活性碳并搅拌脱色后，再次压滤得到精制母液和活性炭废渣，精制母液经过结晶、离心、烘干，制得七水硫酸镁；

3）将一次废渣和活性炭废渣混合均匀，在700-1100℃下进行煅烧后，用硫酸镁粉末造粒，即可制得硅钙硫镁肥。

所述烷基化废硫酸为生产异辛烷或其他使用硫酸做催化剂的烷基化反应副产的废硫酸，废硫酸浓度为85-92wt%。

所述氧化剂为高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙和双氧水中的一种或两种以上任意比例的混合物，氧化剂的质量为废硫酸质量的0.5-5%，活性炭质量为废硫酸质量的0.3-4%。

所述废渣的煅烧方法为回转窑，造粒使用的硫酸镁粉末为烘干硫酸镁过程中筛分出来的粉末，硫酸镁细颗粒的质量为煅烧后废渣质量的0.5-10%。

本发明的有益效果是：

该方法通过生产硫酸镁消耗硫酸，利用矿粉中硅、钙等悬浮物吸附分离出酸性油废渣，利用含油渣的热量和废活性炭的热量辅助外加热源煅烧废渣，使有机物碳化，生产主要含有硅钙镁硫的肥料，然后加入硫酸镁造粒，工艺简单、操作简便、易于实施，而且设备投资少、成本低、无二次污染、副产品硅钙硫镁肥市场需求大、经济和社会效益显著，本发明使所有资源都得到了最优化使用，是处理烷基化废酸的低成本、理想工艺。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明。

实施例1：

1）将4500千克90wt%的烷基化废硫酸通过换热器预热到65℃，送到5m3硫酸计量槽中，另在30m3反应釜中投入10m3水和5000千克含氧化镁22wt%的菱镁矿粉，然后将预热后的烷基化废硫酸缓慢加入反应釜中并使反应温度达到95℃时没有气泡产生后，再加入700千克90wt%轻烧粉进行反应至ph为6.8，得到混合液；

2)将上述混合液搅拌30分钟后过滤，压滤分离得到一次母液和一次废渣，将一次母液移至到30m3精制釜中，加入30千克次氯酸钠和50千克活性炭并搅拌脱色一小时，再次压滤得到精制母液和活性炭废渣，将精制母液移至30m3结晶釜中，水冷却精制母液到30℃，离心、烘干后制得七水硫酸镁结晶，含量为99.0%，母液返回反应釜加水配制菱镁矿；

3）将700千克一次废渣和活性炭废渣混合物，在850℃下煅烧30分钟，出料到圆盘造粒机，冷却至100℃后撒入50千克硫酸镁粉末造粒，即可制得硅钙硫镁肥。检测硅钙硫镁肥中各成分的质量份数为硅45%、钙（按GaO计）35%，镁（按MgO计）9%，硫（按SO₂计）10%，其他1%。

实施例2：

1）将4700千克88wt%的烷基化废硫酸通过换热器预热到70℃，送到5m3硫酸计量槽中，另在30m3反应釜中投入10m3水和4000千克含氧化镁22wt%的菱镁矿粉，然后将预热后的烷基化废硫酸缓慢加入反应釜中并使反应温度达到95℃时没有气泡产生后，再加入950千克90wt%轻烧粉进行反应至ph为6.9，得到混合液；

2)将上述混合液搅拌30分钟后过滤，压滤分离得到一次母液和一次废渣，将一次母液移至到30m3精制釜中，加入20千克次氯酸钠和80千克活性炭并搅拌脱色一小时，再次压滤得到精制母液和活性炭废渣，将精制母液移至30m3结晶釜中，水冷却精制母液到30℃，离心、烘干后制得七水硫酸镁结晶，含量为99.4%，母液返回反应釜加水配制菱镁矿；

3）将750千克一次废渣和活性炭废渣混合物，在950℃下煅烧30分钟，出料到圆盘造粒机，冷却至100℃后撒入60千克硫酸镁粉末造粒，即可制得硅钙硫镁肥。检测硅钙硫镁肥中各成分的质量份数为硅44%、钙（按GaO计）33%，镁（按MgO计）9.5%，硫（按SO₂计）12%，其他1.5%。

实施例3：

1）将4300千克91wt%的烷基化废硫酸通过换热器预热到75℃，送到5m3硫酸计量槽中，另在30m3反应釜中投入10m3水和4500千克含氧化镁21wt%的菱镁矿粉，然后将预热后的烷基化废硫酸缓慢加入反应釜中并使反应温度达到95℃时没有气泡产生后，再加入920千克90wt%轻烧粉进行反应至ph为7.0，得到混合液；

2)将上述混合液搅拌30分钟后过滤，压滤分离得到一次母液和一次废渣，将一次母液移至到30m3精制釜中，加入60千克次氯酸钠和100千克活性炭并搅拌脱色一小时，再次压滤得到精制母液和活性炭废渣，将精制母液移至30m3结晶釜中，水冷却精制母液到30℃，离心、烘干后制得七水硫酸镁结晶，含量为99.6%，母液返回反应釜加水配制菱镁矿；

3）将770千克一次废渣和活性炭废渣混合物，在1000℃下煅烧30分钟，出料到圆盘造粒机，冷却至100℃后撒入40千克硫酸镁粉末造粒，即可制得硅钙硫镁肥。检测硅钙硫镁肥中各成分的质量份数为硅43%、钙（按GaO计）36%，镁（按MgO计）10%，硫（按SO₂计）9.5%，其他1.5%。

Claims

1.一种利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，其特征在于步骤如下：

2.根据权利要求1所述利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，其特征在于：所述烷基化废硫酸为生产异辛烷或其他使用硫酸做催化剂的烷基化反应副产的废硫酸，废硫酸浓度为85-92wt%。

3.根据权利要求1所述利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，其特征在于：所述氧化剂为高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙和双氧水中的一种或两种以上任意比例的混合物，氧化剂的质量为废硫酸质量的0.5-5%，活性炭质量为废硫酸质量的0.3-4%。

4.根据权利要求1所述利用烷基化废硫酸生产硫酸镁和硅钙硫镁肥的方法，其特征在于：所述废渣的煅烧方法为回转窑，造粒使用的硫酸镁粉末为烘干硫酸镁过程中筛分出来的粉末，硫酸镁细颗粒的质量为煅烧后废渣质量的0.5-10%。