CN106006694A - 一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺 - Google Patents

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Abstract

一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，煅烧炉气与卤水，在25‑60℃下反应2‑8小时，卤水中的氢氧化钠与煅烧炉气反应得到反应液，该反应液中含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钙；该反应液中的碳酸钠与硫酸钙在25‑60℃下反应2‑8小时，反应产生含碳酸钙沉淀的混悬液；固液分离该混悬液，分别得到碳酸钙沉淀物和母液；将该碳酸钙沉淀物在用淡水洗涤，洗涤温度为20‑90℃，固液分离得到洗后碳酸钙和洗涤液；将该洗后碳酸钙经过120‑160℃干燥得到产品碳酸钙；该洗涤液与生产废水混合以溶解含硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙的原矿。本发明工艺合理、生产成本低、产品附加值高、废物利用循环经济、对环境友好。

Description

一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺
技术领域
本发明属于无机化工技术领域，特别是一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺。
背景技术
已知的以氯化钠-硫酸钠-水(NaCl-Na2SO4-H2O)体系(含有少量硫酸镁、硫酸钙杂质)卤水净化工艺除去硫酸钙杂质方法有：以NaCl-Na2SO4-H2O体系(含有少量硫酸镁、硫酸钙杂质)与纯碱(Na2CO3)反应除去硫酸钙杂质；以NaCl-Na2SO4-H2O体系(含有少量硫酸镁、硫酸钙杂质)与石灰(Ca(OH)2)、芒硝(Na2SO4)、二氧化碳(CO2)反应除去硫酸镁、硫酸钙杂质，简称石灰-芒硝-烟道气法。其中，纯碱法存在化学剂费用高、生产成本高问题；石灰-芒硝-烟道气法存在能耗成本高、钙镁泥渣不能利用成为废渣需要处理问题。因此，上述工艺在实际生产应用中成本高、钙镁泥渣需要处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其具有原料廉价适应性强，炉气和钙泥渣综合利用，工艺合理、生产成本低、产品附加值高、废物利用循环经济、环境友好等特点。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，它包括以下步骤：
A.纯碱煅烧炉产生的煅烧炉气与含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙的卤水，在25-60℃下反应2-8小时，卤水中的氢氧化钠与煅烧炉气反应得到反应液，该反应液中含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钙；
B.该反应液中的碳酸钠与硫酸钙在25-60℃下反应2-8小时，反应产生含碳酸钙沉淀的混悬液；
C.固液分离该混悬液，分别得到碳酸钙沉淀物和母液；
D.将该碳酸钙沉淀物在用淡水洗涤，洗涤温度为20-90℃，固液分离得到洗后碳酸钙和洗涤液；
E.将该洗后碳酸钙经过120-160℃干燥得到产品碳酸钙；
F.该洗涤液与生产废水混合以溶解含硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙的原矿。
所述煅烧炉气中的CO2浓度为70-80％。
所述卤水中各组分的含量为：Na2SO4 0.3-330g/l、NaNO3 50-300g/l、NaCl5-320g/l、NaOH 0.2-10.0g/l、Ca2SO4 0.3-7.0g/l。
所述反应液中各组分重量含量为：Na2SO4 0.3-330g/l、NaNO3 50-300g/l、NaCl 5-320g/l、Na2CO3 0.27-13.25g/l、Ca2SO4 0.3-7.0g/l。
所述母液中各组分重量含量为：Na2SO4 0.3-330g/l、NaNO3 50-300g/l、NaCl 5-320g/l。
所述生产废水为所述步骤C中的母液。
本发明工艺用于作为煅烧炉气的替换物也可以是其他含有二氧化碳的载体；本发明工艺用于作为上述卤水的替换物也可以是Na2SO4、NaNO3、NaCl、NaOH、Ca2SO4中含有Na2SO4、NaNO3、NaCl其中一种盐的NaOH、Ca2SO4载体。
本发明的有益效果是：本发明工艺流程中，纯碱煅烧炉产生的煅烧炉气(含有高浓度CO2等成分)与卤水(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)为原料生产碳酸钙产品，具有原料廉价适应性强，炉气和钙泥渣综合利用，工艺合理、生产成本低、产品附加值高、废物利用循环经济、环境友好等特点。
具体实施方式
以下仅举几个实施例对本发明进行详细说明，然而其并非用以限制本发明的实施范围。
实施例1：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度75％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaCl 283g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度25℃、反应时间2小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度75％)反应(反应温度25℃、反应时间2小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaCl 283g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含碳酸钙(CaCO3)沉淀的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaCl 283g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度25℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度140℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。
实施例2：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度75％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度25℃、反应时间2小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度75％)反应(反应温度25℃、反应时间2小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含有碳酸钙(CaCO3)沉淀物的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度25℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度140℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。
实施例3：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度75％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaNO3 100g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度25℃、反应时间2小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度75％)反应(反应温度25℃、反应时间2小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaNO3 100g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含有碳酸钙(CaCO3)沉淀物的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaNO3 100g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度25℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度140℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。
实施例4：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度70％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度35℃、反应时间8小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度70％)反应(反应温度35℃、反应时间8小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含有碳酸钙(CaCO3)沉淀物的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度20℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度140℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。
实施例5：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度80％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度25℃、反应时间2小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度80％)反应(反应温度25℃、反应时间2小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含有碳酸钙(CaCO3)沉淀物的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度45℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度120℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。
实施例6：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度75％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度45℃、反应时间6小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度75％)反应(反应温度45℃、反应时间6小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含有碳酸钙(CaCO3)沉淀物的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度55℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度130℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。
实施例7：取用1600m3煅烧炉气(CO2浓度75％)与1000m3卤水(含有Na2SO425g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、NaOH 2.0g/l、Ca2SO4 3.0g/l)进行反应(反应温度55℃、反应时间5小时)，卤水中的氢氧化钠(NaOH 2.0g/l)与煅烧炉气(CO2浓度75％)反应(反应温度55℃、反应时间5小时)得到1000m3反应液(含有Na2SO4 25g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l、Na2CO3 2.65g/l、Ca2SO4 3.0g/l)；1000m3反应液中的碳酸钠与硫酸钙反应(反应温度25℃、反应时间6小时)产生含有碳酸钙(CaCO3)沉淀物的悬浮液；固液分离该悬浮液分别得到2.205吨碳酸钙(CaCO3)沉淀物、1000m3母液(含有Na2SO4 28.1g/l、NaNO3 100g/l、NaCl 283g/l)。2.205吨碳酸钙沉淀物用淡水洗涤(洗涤温度65℃)后固液分离得到2.205吨洗后碳酸钙(CaCO3)和洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)；2.205吨洗后碳酸钙经过干燥(干燥温度160℃)得到2.205吨产品碳酸钙；洗涤液(含有少量Na2SO4、NaNO3、NaCl)与其他生产废水混合用于溶解原矿(含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙等成分)。

Claims (6)

1.一种煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
A.纯碱煅烧炉产生的煅烧炉气与含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙的卤水，在25-60℃下反应2-8小时，反应后得到反应液，该反应液中含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钙；
B.该反应液中的碳酸钠与硫酸钙在25-60℃下反应2-8小时，反应产生含碳酸钙沉淀的混悬液；
C.固液分离该混悬液，分别得到碳酸钙沉淀物和母液；
D.将该碳酸钙沉淀物在用淡水洗涤，洗涤温度为20-90℃，固液分离得到洗后碳酸钙和洗涤液；
E.将该洗后碳酸钙经过120-160℃干燥得到产品碳酸钙；
F.该洗涤液与生产废水混合以溶解含硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钙的原矿。
2.根据权利要求1所述的煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其特征在于：所述煅烧炉气中的CO2浓度为70-80％。
3.根据权利要求1所述的煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其特征在于：所述卤水中各组分的含量为：Na2SO4 0.3-330g/l、NaNO3 50-300g/l、NaCl5-320g/l、NaOH 0.2-10.0g/l、Ca2SO4 0.3-7.0g/l。
4.根据权利要求1所述的煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其特征在于：所述反应液中各组分重量含量为：Na2SO4 0.3-330g/l、NaNO3 50-300g/l、NaCl 5-320g/l、Na2CO3 0.27-13.25g/l、Ca2SO4 0.3-7.0g/l。
5.根据权利要求1所述的煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其特征在于：所述母液中各组分重量含量为：Na2SO4 0.3-330g/l、NaNO3 50-300g/l、NaCl5-320g/l。
6.根据权利要求1所述的煅烧炉气与硫酸钙生产碳酸钙工艺，其特征在于：所述生产废水为所述步骤C中的母液。
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