CN102167672A - 一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法 - Google Patents

一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，该方法将所述双氰胺废渣与水混合后，分离不能溶解部分，得到单氰胺水溶液，以及碳酸钙和炭的混合物；将所述单氰胺水溶液进行二元聚合，得到双氰胺产品；所述碳酸钙和炭的混合物与过量稀盐酸充分反应，得到氯化钙溶液和炭滤饼；炭滤饼洗涤、干燥、粉碎后得到工业炭；氯化钙滤液与磷酸充分反应后过滤，得到磷酸钙沉淀和盐酸溶液；磷酸钙沉淀干燥粉碎后为磷酸钙产品。其方法简单，设备投资少，产物得率高，具有良好的经济效益和环境效益。

Description

一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法
技术领域
本发明涉及工业三废双氰胺废渣的综合利用和治理技术领域，具体地，涉及一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法。
背景技术
石灰氮法将石灰氮与水进行水解，反应所得悬浮状的氰氨氢钙水解液，经减压过滤除去氢氧化钙滤渣，将石灰石分解产生的二氧化碳通人滤液进行脱钙反应，生成氰氨液，在碱性条件下聚合，再经过滤、冷却结晶、分离、干燥，制得双氰胺。其化学反应方程式为：
2CaCN2+2H2O→Ca(HCN2)2+Ca(OH)2
Ca(HCN2)2+CO2+H2O→2NH2CN+CaCO3
2NH2CN→(NH2CN)2
由以上双氰胺的生产工艺和实验测定，双氰胺废渣的主要组成为碳酸钙、炭和氨基氰。长期以来，双氰胺废渣主要用做水泥和用以改良土壤，或任意堆放，不仅浪费原料，也污染环境。
人们也积极寻求双氰胺废渣的综合治理和利用方法，如申请号为00113513.9,的中国专利利用双氰胺废渣生产石灰，申请号为200410022909.3的中国专利利用双氰胺废渣生产固体燃料，然而，这些专利都只利用了双氰胺废渣中的少数有效成分，并未充分发挥双氰胺废渣的功能。
发明内容
为此，本申请提供了一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，该方法充分挖掘和利用双氰胺废渣中的磷酸钙，炭素和氨基氰，实现了变废为宝，为双氰胺废渣的综合利用提供了新途径。
本发明的技术方案如下：一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，包括如下具体步骤：
（1）将所述双氰胺废渣与水混合后，分离不能溶解部分，得到单氰胺水溶液，以及碳酸钙和炭的混合物，该混合物中还含有少量的硅酸盐；
（2）将所述单氰胺水溶液进行二元聚合，得到双氰胺产品；
（3）将所述碳酸钙和炭的混合物与过量稀盐酸充分反应，此时，碳酸钙与盐酸反应，生成氯化钙和CO2气体，而炭不与盐酸反应，也不能溶于水而沉淀，过滤反应液，得到氯化钙溶液和炭滤饼；
（4） 炭滤饼洗涤、干燥、粉碎后得到工业炭；
（5）将氯化钙滤液与稀磷酸充分反应后过滤，得到磷酸钙沉淀和盐酸溶液；磷酸钙沉淀洗涤、干燥，粉碎后，得到磷酸钙产品。
调节所述单氰胺水溶液水溶液的pH为碱性，再进行二元聚合反应，其反应温度为120℃。
步骤（1）所用的水的量应使得到的单氰胺水溶液的浓度为3%～30％。
步骤（1）所得的盐酸溶液返回步骤（3）循环利用。
本发明所述利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，其方法简单，设备投资少，产物得率高，具有良好的经济效益和环境效益。
具体实施方式
实施例1：
一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，包括如下具体步骤：
（1）称量双氰胺废渣500kg，将所述双氰胺废渣与水混合后，分离不能溶解部分，所用的水量应满足得到质量浓度为3%的单氰胺水溶液，以及碳酸钙和炭的混合物，该混合物中还含有少量的硅酸盐；
（2）调节所述单氰胺水溶液水溶液的pH为碱性，将所述单氰胺水溶液于120℃进行二元聚合，得到双氰胺产品；
（3）将所述碳酸钙和炭的混合物与过量稀盐酸充分反应，此时，碳酸钙与盐酸反应，生成氯化钙和CO2气体，而炭不与盐酸反应，也不能溶于水而沉淀，过滤反应液，得到氯化钙溶液和炭滤饼；
（4） 炭滤饼洗涤、干燥、粉碎后得到工业炭；
（5）将氯化钙滤液与稀磷酸充分反应后过滤，得到磷酸钙沉淀和盐酸溶液；磷酸钙沉淀洗涤、干燥，粉碎后，得到磷酸钙产品。
实施例2：
一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，包括如下具体步骤：
（1）称量双氰胺废渣500kg，将所述双氰胺废渣与水混合后，分离不能溶解部分，所用的水量应满足得到质量浓度为3%的单氰胺水溶液，以及碳酸钙和炭的混合物，该混合物中还含有少量的硅酸盐；
（2）调节所述单氰胺水溶液水溶液的pH为碱性，将所述单氰胺水溶液于120℃进行二元聚合，得到双氰胺产品；
（3）将所述碳酸钙和炭的混合物与过量稀盐酸充分反应，此时，碳酸钙与盐酸反应，生成氯化钙和CO2气体，而炭不与盐酸反应，也不能溶于水而沉淀，过滤反应液，得到氯化钙溶液和炭滤饼；
（4） 炭滤饼洗涤、干燥、粉碎后得到工业炭；
（5）将氯化钙滤液与稀磷酸充分反应后过滤，得到磷酸钙沉淀和盐酸溶液；磷酸钙沉淀洗涤、干燥，粉碎后，得到磷酸钙产品。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，其特征在于，该方法包括如下具体步骤：
（1）将所述双氰胺废渣与水混合后，分离不能溶解部分，得到单氰胺水溶液，以及碳酸钙和炭的混合物，该混合物中还含有少量的硅酸盐；
（2）将所述单氰胺水溶液进行二元聚合，得到双氰胺产品；
（3） 将所述碳酸钙和炭的混合物与过量稀盐酸充分反应，过滤反应液，得到氯化钙溶液和炭滤饼；
（4） 炭滤饼洗涤、干燥、粉碎后得到工业炭；
（5）将氯化钙滤液与磷酸充分反应后过滤，得到磷酸钙沉淀和盐酸溶液；磷酸钙沉淀洗涤、干燥，粉碎后，得到磷酸钙产品。
2.如权利要求1所述的利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，其特征在于，调节所述单氰胺水溶液水溶液的pH为碱性，再进行二元聚合反应，其反应温度为120℃。 
3.如权利要求1所述的利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，其特征在于，步骤（1）所用的水的量应使得到的单氰胺水溶液的浓度为3%～30％。
4.如权利要求1所述的利用双氰胺废渣制备双氰胺、工业磷酸钙和炭的方法，其特征在于，步骤（1）所得的盐酸溶液返回步骤（3）循环利用。
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