CN101837997B - 用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工三废治理和利用的技术领域，尤其是用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法；其主要技术方案为：纯碱废盐泥经过洗涤、沉降、抽滤、滤液进入碳化塔进行碳化，再经抽滤、加热分解、沉淀、离心得到碳酸镁，滤饼调和成乳液再与硫酸钠反应再抽滤得到滤饼经洗涤、干燥、粉碎、包装得到两水硫酸钙产品，第二次抽滤得到的滤液经蒸馏、冷却、粉碎得到粉状碳酸钠产品；本发明不但有效的治理了纯碱行业的盐泥，消除化工污染，而且能将废盐泥改造成为具有经济价值的碳酸镁、碳酸钠和硫酸钙产品，生产工艺及其设备简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于无机化工三废治理和综合利用的技术领域，尤其是一种用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法。
技术背景
在用氨碱法制备纯碱的过程中，对于盐水精制时对粗盐水加入一定量的石灰乳，使盐水中的镁离子变为氢氧化镁(俗称一次盐泥)而去除掉，澄清后的盐水加入二氧化碳使钙离子转化为碳酸钙(俗称二次盐泥)被去除掉。由于氢氧化镁(一次泥)的颗粒极小，故沉降速度很慢，为了加速沉降把二次盐泥碳酸钙混入作为助沉剂，与氢氧化镁一起排出，统称废盐泥(也称混合盐泥)。
废盐泥的主要成分是氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钙等。每生产一吨纯碱就要排出0.72吨的废盐泥。传统的处理方法是将此盐泥与蒸氨废液一起排到渣场混合处理，然后压滤成饼运走堆积，即不利于环保，还浪费运输费用。
发明内容
本发明提供了一种不仅成本低廉、易于实现，而且工艺及生产设备简单的用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法。
为了达到上述的目的，本发明的技术方案为：
用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法，包括如下制备步骤：
步骤A、将纯碱废盐泥送至洗涤罐，先用清水洗涤掉可溶性的氯离子和硫酸根离子杂质，再用水调制成镁泥乳浊液后送到沉淀罐；
步骤B、沉淀罐里的镁泥乳浊液经沉淀液固分离后，将镁泥乳液送至配料罐加水配制成乳液后送至碳化塔进行碳化，碳化塔中按照纯物质的质量比1∶1.32～1.72通入二氧化碳进行反应；
步骤C、将步骤B中的反应产物用离心机离心，得到的滤液再用抽滤机一抽滤后得到澄清的液体碳酸氢镁；
步骤D、将步骤C中的抽滤后的液体碳酸氢镁经蒸馏器一加热蒸馏至100～105度分解出碳酸镁沉淀；
步骤E、将步骤D中蒸馏后的混合物依次用抽滤机二、洗涤甩干机一、干燥器一、粉碎机一进行抽滤、洗涤甩干、干燥、粉碎后包装得到碳酸镁产品；
步骤F、将步骤C中抽滤得到的滤饼以碳酸钙计算，与硫酸钠按照纯物质的质量比1∶1.22～1.62投入到合成反应器进行合成反应，反应后用抽滤机三抽滤，得到白色滤饼和澄清液体；
步骤G、将步骤F中抽滤得到的白色滤饼依次用洗涤甩干机二、干燥器二、粉碎机三进行洗涤甩干、干燥、粉碎后检斤包装得到硫酸钙产品；
步骤H、将步骤F中抽滤得到的澄清液体依次经过蒸馏器二、冷却器、粉碎机二进行蒸馏、冷却、粉碎后包装成为碳酸钠产品。
本发明主要是利用纯碱废盐泥经过洗涤、沉降、抽滤、滤液进入碳化塔进行碳化、再经抽滤、加热分解、沉淀、离心得到碳酸镁，滤饼调和成乳液再与硫酸钠反应再抽滤得到滤饼经洗涤、干燥、粉碎、包装得到两水硫酸钙产品，第二次抽滤得到的滤液经蒸馏、冷却、粉碎得到粉状碳酸钠产品；本发明不但有效的治理了纯碱行业的废盐泥，消除化工污染，而且能将盐泥改造成为具有经济价值的碳酸镁和碳酸钠和硫酸钙产品，生产工艺及其设备简单，成本低廉。
其化学反应方程式为：Mg(OH)2+2CO2＝＝＝Mg(HCO3)2
Mg(HCO3)2＝＝＝＝MgCO3+CO2+H2O
CaCO3+Na2SO4＝＝＝＝CaSO4+2H2O+Na2CO3
附图说明
图1是碳酸镁产生的工艺流程示意图，其中：
其中：
1——洗涤罐，2——沉淀罐，3——碳化塔，4——离心机，5——抽滤机一，6——蒸馏器一，7——抽滤机二，8——洗涤甩干机一，9——干燥器一，10—粉碎机一，11——碳酸镁产品。
图2是硫酸钙和碳酸钠产生的工艺流程示意图；
其中：
12——合成反应器，13——抽滤机三，14——洗涤甩干机二，15——蒸馏器二，16——冷却器，17——粉碎机二，18——碳酸钠产品，19——干燥器二，20——粉碎机三，21——两水硫酸钙产品。
具体的实施方式
实施例1
用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法，包括如下制备步骤：
步骤A、将400kg含水50％，含有氢氧化镁30％的纯碱废盐泥送至洗涤罐1，先用清水洗涤掉可溶性的氯离子和硫酸根离子杂质，再用水调制成镁泥乳浊液后送到沉淀罐2；
步骤B、沉淀罐里的镁泥乳浊液经沉淀液固分离后，将镁泥乳液送至配料罐加水配制成乳液后送至碳化塔3进行碳化，碳化塔中按照纯物质的质量比1∶1.32通入二氧化碳进行反应；
步骤C、将步骤B中的反应产物用离心机4离心，得到的滤液再用抽滤机一抽滤5后得到131.40kg澄清的液体碳酸氢镁；
步骤D、将步骤C中的抽滤后的液体碳酸氢镁经蒸馏器一6加热蒸馏至100度分解出129.60kg碳酸镁沉淀；
步骤E、将步骤D中蒸馏后的混合物依次用抽滤机二7、洗涤甩干机一8、干燥器一9、粉碎机一10进行抽滤、洗涤甩干、干燥、粉碎后包装得到碳酸镁产品11；
步骤F、将步骤C中抽滤得到的滤饼以碳酸钙计算，与硫酸钠按照纯物质的质量比1∶1.22投入到合成反应器12进行合成反应，反应后用抽滤机三13抽滤，得到白色滤饼和澄清液体；
步骤G、将步骤F中抽滤得到的白色滤饼依次用洗涤甩干机二14、干燥器二19、粉碎机三20进行洗涤甩干、干燥、粉碎后检斤包装得到177.33kg硫酸钙产品21；
步骤H、将步骤F中抽滤得到的澄清液体依次经过蒸馏器二15、冷却器16、粉碎机二17进行蒸馏、冷却、粉碎后包装成为109.28kg碳酸钠产品18。
实施例2
用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法，包括如下制备步骤：
步骤A、将400kg含水50％，含有氢氧化镁30％的纯碱废盐泥送至洗涤罐1，先用清水洗涤掉可溶性的氯离子和硫酸根离子杂质，再用水调制成镁泥乳浊液后送到沉淀罐2；
步骤B、沉淀罐里的镁泥乳浊液经沉淀液固分离后，将镁泥乳液送至配料罐加水配制成乳液后送至碳化塔3进行碳化，碳化塔中按照纯物质的质量比1∶1.52通入二氧化碳进行反应；
步骤C、将步骤B中的反应产物用离心机4离心，得到的滤液再用抽滤机一抽滤5后得到151.31kg澄清的液体碳酸氢镁；
步骤D、将步骤C中的抽滤后的液体碳酸氢镁经蒸馏器一6加热蒸馏至103度分解出149.24kg碳酸镁沉淀；
步骤E、将步骤D中蒸馏后的混合物依次用抽滤机二7、洗涤甩干机一8、干燥器一9、粉碎机一10进行抽滤、洗涤甩干、干燥、粉碎后包装得到碳酸镁产品11；
步骤F、将步骤C中抽滤得到的滤饼以碳酸钙计算，与硫酸钠按照纯物质的质量比1∶1.42投入到合成反应器12进行合成反应，反应后用抽滤机三13抽滤，得到白色滤饼和澄清液体；
步骤G、将步骤F中抽滤得到的白色滤饼依次用洗涤甩干机二14、干燥器二19、粉碎机三20进行洗涤甩干、干燥、粉碎后检斤包装得到206.4kg硫酸钙产品21；
步骤H、将步骤F中抽滤得到的澄清液体依次经过蒸馏器二15、冷却器16、粉碎机二17进行蒸馏、冷却、粉碎后包装成为127.20kg碳酸钠产品18。
实施例3
用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法，包括如下制备步骤：
步骤A、将400kg含水50％，含有氢氧化镁30％的纯碱废盐泥送至洗涤罐1，先用清水洗涤掉可溶性的氯离子和硫酸根离子杂质，再用水调制成镁泥乳浊液后送到沉淀罐2；
步骤B、沉淀罐里的镁泥乳浊液经沉淀液固分离后，将镁泥乳液送至配料罐加水配制成乳液后送至碳化塔3进行碳化，碳化塔中按照纯物质的质量比1∶1.72通入二氧化碳进行反应；
步骤C、将步骤B中的反应产物用离心机4离心，得到的滤液再用抽滤机一抽滤5后得到151.04kg澄清的液体碳酸氢镁；
步骤D、将步骤C中的抽滤后的液体碳酸氢镁经蒸馏器一6加热蒸馏至105度分解出148.97kg碳酸镁沉淀；
步骤E、将步骤D中蒸馏后的混合物依次用抽滤机二7、洗涤甩干机一8、干燥器一9、粉碎机一10进行抽滤、洗涤甩干、干燥、粉碎后包装得到碳酸镁产品11；
步骤F、将步骤C中抽滤得到的滤饼以碳酸钙计算，与硫酸钠按照纯物质的质量比1∶1.62投入到合成反应器12进行合成反应，反应后用抽滤机三13抽滤，得到白色滤饼和澄清液体；
步骤G、将步骤F中抽滤得到的白色滤饼依次用洗涤甩干机二14、干燥器二19、粉碎机三20进行洗涤甩干、干燥、粉碎后检斤包装得到206.40kg硫酸钙产品21；
步骤H、将步骤F中抽滤得到的澄清液体依次经过蒸馏器二15、冷却器16、粉碎机二17进行蒸馏、冷却、粉碎后包装成为127.20kg碳酸钠产品18。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (1)
1.用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钠和硫酸钙的方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
步骤A、将纯碱废盐泥送至洗涤罐(1)，先用清水洗涤掉可溶性的氯离子和硫酸根离子杂质，再用水调制成镁泥乳浊液后送到沉淀罐(2)；
步骤B、沉淀罐里的镁泥乳浊液经沉淀液固分离后，将镁泥乳液送至配料罐加水配制成乳液后送至碳化塔(3)进行碳化，碳化塔中按照纯物质的质量比1∶1.32～1.72通入二氧化碳进行反应；
步骤C、将步骤B中的反应产物用离心机(4)离心，得到的滤液再用抽滤机一(5)抽滤后得到澄清的液体碳酸氢镁；
步骤D、将步骤C中的抽滤后的液体碳酸氢镁经蒸馏器一(6)加热蒸馏至100～105度分解出碳酸镁沉淀；
步骤E、将步骤D中蒸馏后的混合物依次用抽滤机二(7)、洗涤甩干机一(8)、干燥器一(9)、粉碎机一(10)进行抽滤、洗涤甩干、干燥、粉碎后包装得到碳酸镁产品(11)；
步骤F、将步骤C中抽滤得到的滤饼以碳酸钙计算，与硫酸钠按照纯物质的质量比1∶1.22～1.62投入到合成反应器(12)进行合成反应，反应后用抽滤机三(13)抽滤，得到白色滤饼和澄清液体；
步骤G、将步骤F中抽滤得到的白色滤饼依次用洗涤甩干机二(14)、干燥器二(19)、粉碎机三(20)进行洗涤甩干、干燥、粉碎后检斤包装得到硫酸钙产品(21)；
步骤H、将步骤F中抽滤得到的澄清液体依次经过蒸馏器二(15)、冷却器(16)、粉碎机二(17)进行蒸馏、冷却、粉碎后包装成为碳酸钠产品(18)。
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