CN101941719A - 一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，即在-20～200℃温度下，将含钙物质与氯化铵按摩尔比为1∶0.5～2放入球磨机或粉碎机或研磨机中进行研磨或粉碎，发生化学反应，使氯化铵分解，释放出氨气，并生成碱式氯化钙，本发明解决了联碱法和氨碱法副产的大量氯化铵，使氨循环使用，并副产碱式氯化钙，其特点是工艺简单，投资低，转化率较高，无污染，能耗低，适合于工业化生产，符合当今社会绿色化学发展要求。

Description

一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法 
技术领域
本发明属化工领域，具体涉及一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法。 
背景技术
在联碱法生产纯碱的过程中，副产大量的固体氯化铵。在氨碱法生产纯碱过程中，副产的氯化铵溶液与氢氧化钙悬浮液进行化学反应，通过蒸氨工序，使氨循环使用，副产氯化钙水溶液，小部分氯化钙溶液，通过蒸发，得到氯化钙固体产品，大量的氯化钙水溶液排入到大海，严重污染环境。以氯化镁为原料用氨法生产氢氧化镁的过程中，副产大量的氯化铵，目前氯化铵主要用于化肥使用，但嫉氯作物不能使用氯化铵作为肥料，造成氯化铵的大量积压，长期以来未能妥善处理，严重阻碍了联碱行业的发展，所以氯化铵的综合利用是目前联碱和亟待解决的问题。具有十分重要的实际意义。 
中国发明专利CN85108709A中描述了一种分解氯化铵的新方法，是将氯化铵与氧化镁按比例混合、搅拌、加热。在一定温度范围内反应，只放出氨；在另一温度范围内反应，则放出氯化氢；剩下的为氧化镁，然后氧化镁循环使用。该专利要求其特征是氯化铵与含镁物质反应，经加热过程，氯化铵分解出氨和氯化氢。 
该专利介绍的这种氯化铵的分解方法需要加热，需要消耗大量的热能，释放出的氯化氢的气体有毒、有害，并且运输比较困难，综合利用比较困难，由于氧化镁等作为反应介质，反应活性比较低，因此反应速度比较慢。 
发明内容
本发明为解决现有技术中的问题，提供一种新的氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，它能提高转化率，且工艺简单、无污染、能耗低。 
本发明在现有技术基础上，将氯化铵固体与氧化钙或氢氧化钙固体，按照比例混合，在机械力作用下，使氯化铵与氧化钙或氢氧化钙发生化学反应，生成氨和碱式氯化钙。 
具体到本发明涉及到一种干法氯化铵的分解方法，该方法是将氯化铵固体与氧化钙或氢氧化钙固体按照一定比例混合，在机械力作用下，使氯化铵与氧化钙或氢氧化钙发生化学反应，生成氨和碱式氯化钙，即使氯化铵与氧化钙或氢氧化钙两个反应物分子接触扩散，接着发生化学反应，其方程式如下： 
CaO+NH4Cl＝＝CaOHCl+NH3； 
Ca(OH)2+NH4Cl＝＝CaOHCl+NH3+H2O 
本发明采用以下技术方案予以实现： 
一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，它包括以下步骤： 
在-20～200℃温度下，将含钙物质放入球磨机或粉碎机或研磨机中，然后加入氯化铵，含钙物质与氯化铵的摩尔比为1∶0.5～2，开启球磨机或粉碎机或研磨机，进行球磨、研磨或粉碎的时间为1～500分钟，随着球磨时间的增加，发生化学反应，使氯化铵分解，释放出氨气，并生成碱式氯化钙。 
优选的，所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其反应温度为10～100℃。 
优选的，所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其含钙物质为氧化钙或氢氧化钙。 
优选的，所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其所述含钙物质与氯化铵的摩尔比为1∶1。 
优选的，所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其所述氧化钙或氢氧化钙的粒度为0.01～150×104μm。 
优选的，所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其所述球磨、研磨或粉碎的时间为60分钟。 
本发明与现有技术相比具有以下显著的优点： 
与现有的氯化铵分解技术相比，本发明是在机械力作用下进行的固固相反应，反应可以在室温下进行，氯化铵可以完全分解生产氨，能耗低，属于绿色化学工艺过程。因此，本发明工艺简单，投资低，转化率较高，无污染，能耗低，适合于工业化生产，另外还提供了一种新的碱式氯化钙的制备方法。 
附图说明
图1为实施例1中氯化铵的分解率随粉碎时间的变化图。 
图2为实施例1中反应后产物碱式氯化钙的X粉末衍射图。 
图3为实施例1中反应后产物碱式氯化钙的扫描电镜照片。 
图4为实施例2中氯化铵的分解率随粉碎时间的变化图。 
图5为实施例2中反应后产物碱式氯化钙的X粉末衍射图。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 
实施例1 
将粒度为直径5mm的氧化钙56g和53g氯化铵同时放入粉碎机中，粉碎机型号为SL-30，开启粉碎机，粉碎时间为60分钟，氯化铵分解率随粉碎时间的变化如图1所示。从图中可以看出，随着粉碎时间的增加，氯化铵的分解率提高，当粉碎时间到60分钟时，氯化铵的分解率达到99.5％。图2为固体产物碱式氯化钙的X射线粉末衍射图，与标准谱图对比可以看出，氯化铵基本上与氧化钙反应完毕，完全转化成了碱式氯化钙。 
图3为产品碱式氯化钙的扫描电镜照片，从图中可以看出其颗粒大小为100纳米左右。 
实施例2 
将粒度为直径10mm的氢氧化钙100g和71.62g氯化铵同时放入球磨机中，开启球磨机，球磨时间为80分钟，氯化铵分解率随粉碎时间的变化如图4所示。 从图中可以看出，随着粉碎时间的增加，氯化铵的分解率提高，当粉碎时间到80分钟时，氯化铵的分解率达到99％。图5为固体产物碱式氯化钙的X射线粉末衍射图，与标准谱图对比可以看出，氯化铵基本上与氢氧化钙反应完毕，完全转化为了碱式氯化钙。 

Claims (6)

1.一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其特征是，它包括以下步骤：
在-20～200℃温度下，将含钙物质放入球磨机或粉碎机或研磨机中，然后加入氯化铵，含钙物质与氯化铵的摩尔比为1∶0.5～2，开启球磨机或粉碎机或研磨机，进行球磨、研磨或粉碎的时间为1～500分钟，随着球磨时间的增加，发生化学反应，使氯化铵分解，释放出氨气，并生成碱式氯化钙。
2.如权利要求1所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其特征是，所述反应温度为10～100℃。
3.如权利要求1所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其特征是，含钙物质为氧化钙或氢氧化钙。
4.如权利要求1所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其特征是，所述含钙物质与氯化铵的摩尔比为1∶1。
5.如权利要求1所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其特征是，所述氧化钙或氢氧化钙的粒度为0.01～150×104μm。
6.如权利要求1所述的一种氯化铵分解生产氨联产碱式氯化钙的方法，其特征是，所述球磨、研磨或粉碎的时间为60分钟。
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