CN101648725B - 一种生产工业氯化钙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无机化合物的制法。一种生产工业氯化钙的方法，采用贝壳与盐酸为原料按1∶2摩尔比进行反应，经过滤结晶制得工业氯化钙，其反应式为：CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂。本发明合成工艺路线简单，工艺具有无污染、全资源化利用的优点，生产过程中二次污染少，粉尘泄漏低，整个生产过程环保可控。特别是采用贝壳为原料，极大解决了贝壳废弃物处理处理问题，避免了废弃物填埋处理工艺造成的生态环境污染，对国内水产养殖废弃物处理方式产生积极的引导作用，环保性突出。得到的二氧化碳要回收，不仅避免二氧化碳排入大气中引起污染，还产生经济效益，创造更高的价值。

Description

一种生产工业氯化钙的方法

技术领域：

本发明涉及无机化合物的制备方法，特别是利用废弃物制备氯化钙的方法。

背景技术：

我国固体氯化钙的年产量约五万吨，需求量大，用途广泛。固体氯化钙是一种白色结晶体，按形状的不同又可分为片状、粒状及粉状，同时由于固体氯化钙所含结晶水的不同，通常情况下又将固体氯化钙分为二水氯化钙和无水氯化钙。由于氯化钙(尤其是固体氯化钙)本身所具有的高溶解度、高溶解热、极强的吸湿性、低温下溶解不易结冰等独特的物理性能，使其在诸如冬季融冰雪、道路防尘、石油钻探、吸潮等方面具有广泛的用途。颗粒无水氯化钙可用作多用途的干燥剂，如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥，在生产醇、酯、醚和丙烯树脂时用作脱水剂。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要致冷剂，基建上能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，是优良的建筑防冻剂、凝结剂。用作港口的消雾剂和路面集尘剂、织物防火剂。用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂。生产色淀颜料的沉淀剂。用于废纸加工脱墨和生产钙盐的原料。氯化钙水溶液是良好的耐燃剂。还可用于制造氯化钡，处理锅炉用水，制取金属钙、织物上胶、道路处理、煤处理、制革、医药等方面。

目前，传统工艺主要是用氨碱法制纯碱的废液生产，也有少量采用碳酸钙与盐酸作原料的。

另外我国湖泊众多，海域辽阔，贝类资源丰富，随着海产品养殖业的发展，一些海边堆积大量贝壳，沿海城市海产品加工厂和生活垃圾中也抛弃数量可观的贝壳。仅就大连市为例，每年所产生的贝壳约是全年生活垃圾堆的五分之一，数量约为十八万吨。这些废弃的贝壳除工艺品采用一些美观的贝壳外，大部分没有得到利用，需要运至指定垃圾填埋场填埋处理，不仅降低了水产品的经济价值，还污染环境，给城市带来巨大的经济负担。

发明内容：

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种生产工业氯化钙的方法，原料以废弃贝壳为材料，制造出高纯度氯化钙，不仅生产原料易得，成本低，且环保。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种生产工业氯化钙的方法，采用贝壳与盐酸为原料按1∶2摩尔比进行反应，经过滤结晶制得工业氯化钙，其反应式为：CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂。

所述贝壳与盐酸反应前需进行贝壳预处理：用清水除去贝壳表面的泥土等杂物，进行破碎，将粉末状的贝壳粉单独存放起来备用，破碎后的贝壳粒度控制在16-20目。

所述反应阶段：在搅拌条件下，将浓盐酸加入到已经装有粉碎的贝壳颗粒的反应罐中，反应进行2-3小时后，检验pH，用上阶段准备的贝壳粉末调节反应罐内pH至中性。

所述反应阶段：控制加酸速度在1-1.5L/h。

所述过滤：反应结束后，将反应罐内的料液放出，进入过滤器中在抽真空条件下进行过滤，得到透明的滤出液。

所述结晶：先进行蒸发浓缩，控制温度在100℃以上进行加热蒸发，蒸发时要搅拌，蒸发浓缩至氯化钙含量66％，然后进行干燥，干燥温度控制在140-150℃之间，在搅拌条件下干燥，在后期应进行低温干燥，在干燥过程中可能会有大块晶体出来，对大块进行破碎，干燥后的产品要装入密封袋中，避免氯化钙吸潮或吸水引起产品质量下降。

所述副产物为二氧化碳，采用干燥剂干燥所得的二氧化碳，并吸收挥发出的氯化氢气体后，回收二氧化碳产品。

所述干燥剂为氧化钙。

本发明合成工艺路线简单，由合成反应式可以看出，本发明工艺具有无污染、全资源化利用的优点，生产过程中二次污染少，粉尘泄漏低，整个生产过程环保可控。特别是采用贝壳与盐酸为原料进行反应制备氯化钙，极大解决了贝壳废弃物处理处理问题，避免了废弃物填埋处理工艺造成的生态环境污染，对国内水产养殖废弃物处理方式产生积极的引导作用，环保性突出。得到的二氧化碳要回收，这样不仅可以避免二氧化碳排入大气中引起污染，还可以产生一定的经济效益，创造更高的价值。

附图说明：

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例：

实施例1

第一步：贝壳预处理：用清水除去贝壳表面的泥土等杂物，进行破碎，将粉末状的贝壳粉单独存放起来备用，破碎后的贝壳粒度控制在16-20目右，因为粒度太大在反应过程中搅拌不方便，粒度太小反应过程中会被气泡顶出。

第二步：反应阶段：取1.06份粉碎(含碳酸钙1份)加入到反应釜当中，在搅拌条件下，将浓盐酸(质量浓度36％)缓慢加入到已经装有粉碎的贝壳颗粒的反应罐中，控制加酸速度在1-1.5L/h，以免加酸速度过快反应罐中发生“冒锅”现象。若发生“冒锅”现象，可用高压蒸汽吹或淋洗解决。要注意的是在反应过程中除了清洗未反应的残渣外，不要引进其他水，以免稀释，引起额外的蒸发用蒸汽量。反应进行2-3小时后，检验pH，用上阶段准备的贝壳粉末调节反应罐内pH至中性。

第三步过滤：反应结束后，将反应罐内的料液放出，进入到布袋过滤器中，在抽真空条件下进行过滤，除去未反应的贝壳，得到透明或微黄色的滤液，抽真空可以加快过滤速度。但要注意，过滤过程中要避免残渣漏网，以免影响产品质量。

第四步结晶：滤液控制温度在100℃以上进行加温蒸发，并且要设搅拌桨搅拌，以加快蒸发速度，因为随着溶液浓度的逐渐增大，沸点升高，将滤液蒸发浓缩至氯化钙含量为66％，浓缩后的液体温度控制在140-150℃之间干燥，并且搅拌条件下干燥，在后期应低温干燥，以免造成过热干燥，在干燥过程中可能会有大块晶体出来，干燥后应对大块进行破碎，以达到产品要求，干燥得到95％的氯化钙。

干燥后的产品要装入密封袋中，避免氯化钙吸潮或吸水引起产品质量下降。

同时对反应副产物二氧化碳进行回收，采用干燥剂干燥所得的二氧化碳，并吸收挥发出的氯化氢气体后，回收二氧化碳产品。

Claims (2)

1.一种生产工业氯化钙的方法，其特征是：采用贝壳与盐酸为原料进行反应，经过滤结晶制得工业氯化钙，其反应式为：CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O+CO₂，贝壳与盐酸反应前需进行贝壳预处理：用清水除去贝壳表面的泥土杂物，进行破碎，将粉末状的贝壳粉单独存放起来备用，破碎后的贝壳粒度控制在16-20目；反应阶段：在搅拌条件下，将浓盐酸加入到已经装有粉碎的贝壳颗粒的反应罐中，反应进行2-3小时后，检验pH，用上阶段准备的贝壳粉末调节反应罐内pH至中性；过滤：反应结束后，将反应罐内的料液放出，进入过滤器中在抽真空条件下进行过滤，得到透明的滤出液；结晶：先进行蒸发浓缩，控制温度在100℃以上进行加热蒸发，蒸发时要搅拌，蒸发浓缩至氯化钙含量66％，然后进行干燥，干燥温度控制在140-150℃之间，在搅拌条件下干燥，在后期进行低温干燥，在干燥过程中可能会有大块晶体出来，对大块进行破碎，干燥后的产品要装入密封袋中，避免氯化钙吸潮引起产品质量下降；副产物为二氧化碳，采用干燥剂干燥所得的二氧化碳，并吸收挥发出的氯化氢气体后，回收二氧化碳产品。

2.根据权利要求1所述的一种生产工业氯化钙的方法，其特征是：反应阶段，控制加酸速度在1-1.5L/h。