CN103058246A - 一种硫酸钙生产高纯氧化钙的方法 - Google Patents

Abstract

一种硫酸钙生产高纯氧化钙的方法，包括以下步骤：（1）将煅烧窑内硫酸钙煅烧后所得的固体粉末加入盛有水的容器中，不断搅拌，不断加水淋洗，并用500－5000目的滤网过滤，得氢氧化钙溶液；（2）将步骤（1）所得氢氧化钙溶液通过管道引入氢氧化钙与二氧化碳反应器，向该反应器中的氢氧化钙溶液中通入体积浓度≥95%的二氧化碳气体，氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，静置，得碳酸钙沉淀；（3）将步骤（2）所得碳酸钙沉淀在500－1200℃下真空烘干1－5小时，真空度为0.0001-0.01MPa，即得产品高纯氧化钙。采用本发明生产高纯氧化钙，所得氧化钙纯度可以高达99.5%。

Description

一种硫酸钙生产高纯氧化钙的方法

技术领域

本发明涉及一种生产氧化钙的方法，尤其是涉及一种硫酸钙生产纯度高的氧化钙的方法。

背景技术

氧化钙广泛用于农药、造纸、食品、石油化工、制革、废水的净化等方面，如可用于制造电石、纯碱、漂白粉、耐火材料，用作干燥剂以及土壤改良剂；用作分析试剂、制造荧光粉的助熔剂；用于制革、废水净化；用作建筑材料、冶金助熔剂；是制氢氧化钙及各种钙化合物的主要原料。

传统的氧化钙生产方法主要以石灰石为原料，煅烧工艺采用竖窑，将石灰石与固体燃料混在一起或分层装入窑中煅烧，最后余下的即为氧化钙产品。这种方法生产的氧化钙纯度通常低于85%，不能满足某些领域对高纯氧化钙的使用要求。

中国发明专利申请200810064141.4公开了一种以高纯度大理石为原料，以气体或固体燃料为热源的氧化钙生产方法，一定程度上减少了新杂质的引入，基本达到了清洁生产，但是这种生产工艺不易控制，生产成本较高，而且原材料本身也含有一定量的杂质，是无法通过这种方法滤去的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有氧化钙生产过程中因固体燃料的使用以及原材料本身含有杂质而引起的制品纯度不高的不足，提供一种硫酸钙生产氧化钙的方法，使用此方法所生产的氧化钙纯度高。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种硫酸钙生产高纯氧化钙的方法，包括以下步骤：

（1）将煅烧窑内硫酸钙煅烧后所得的固体粉末加入盛有水的容器中，不断搅拌，不断加水淋洗，并用500－5000目（优选2000－2500目）的滤网过滤，得氢氧化钙溶液；

氢氧化钙在水中的溶解度比较小，但是通过不断地加水淋洗就可以不断地溶解，是一个动态的过程，采用500－5000目的滤网就是防止悬浮的颗粒进入下一步骤；

步骤（1）中，所述用于溶解固体粉末的盛水容器为密封容器，容器壁为中空结构，内部通冷却水，保证容器在固体粉末溶解过程中的温度为0－30℃；溶解过程对盛水容器液面以上的空间抽真空，真空度为50-1000 Pa（优选700－800 Pa），可以大大提高步骤（1）中所得氢氧化钙溶液的浓度。

在密封容器中，溶解过程与过滤过程几乎是同步进行的，抽真空是指对溶解过程中液面以上的空间抽真空，过滤则发生在液面以下；滤网位于密封容器内的下部，滤网上部为悬浮液，滤网下部为滤过的氢氧化钙溶液，由于滤网网孔很细，过滤的流速也不大，可以保证一定的稳定性。

（2）将步骤（1）所得氢氧化钙溶液通过管道引入氢氧化钙与二氧化碳反应器，向该反应器中的氢氧化钙溶液中通入体积浓度≥95%的二氧化碳气体，氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，静置，得碳酸钙沉淀；

（3）将步骤（2）所得碳酸钙沉淀在500－1200℃（优选900－1100℃）下真空烘干1－5小时，真空度为0.0001-0.01MPa，即得产品高纯氧化钙。

煅烧窑内煅烧后所得的固体粉末中，除了主要组分氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙以外，其它组份都不能与水反应，将固体粉末投入水中后，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，过滤后即得到氢氧化钙溶液；再向其中通入二氧化碳可以制得碳酸钙沉淀，煅烧后得到纯度较高的氧化钙。在步骤（1）的溶解过程中通过控制溶解条件，包括温度与真空度，可以加大氢氧化钙的溶解度，抽真空可以保证氢氧化钙在溶解过程不会与空气中的二氧化碳反应生成沉淀。

与现有技术相比较，本发明所得氧化钙纯度可以高达99.5%。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例包括以下步骤：

（1）将煅烧窑内硫酸钙煅烧后所得的固体粉末加入盛有水的容器中，不断搅拌，不断加水淋洗，并用600目的滤网过滤，得氢氧化钙溶液；

步骤（1）中，所述用于溶解固体粉末的盛水容器为密封容器，容器壁为中空结构，内部通冷却水，保证容器在固体粉末溶解过程中的温度为5℃；溶解过程对盛水容器液面以上的空间抽真空，真空度为100 Pa，可以大大提高步骤（1）中所得氢氧化钙溶液的浓度。

在密封容器中，溶解过程与过滤过程几乎是同步进行的，抽真空是指对溶解过程中液面以上的空间抽真空，过滤则发生在液面以下；滤网位于密封容器内的下部，滤网上部为悬浮液，滤网下部为滤过的氢氧化钙溶液，由于滤网网孔很细，过滤的流速也不大，可以保证一定的稳定性。

（2）将步骤（1）所得氢氧化钙溶液通过管道引入氢氧化钙与二氧化碳反应器，向该反应器中的氢氧化钙溶液中通入体积浓度为95%的二氧化碳气体，氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，静置，得碳酸钙沉淀；

（3）将步骤（2）所得碳酸钙沉淀在600℃下真空烘干5小时，真空度为0.0005MPa，即得产品高纯氧化钙。

经检测，本实施例所得氧化钙纯度高达99.5%。

实施例2

本实施例包括以下步骤：

（1）将煅烧窑内硫酸钙煅烧后所得的固体粉末加入盛有水的容器中，不断搅拌，不断加水淋洗，并用2000目的滤网过滤，得氢氧化钙溶液；

步骤（1）中，所述用于溶解固体粉末的盛水容器为密封容器，容器壁为中空结构，内部通冷却水，保证容器在固体粉末溶解过程中的温度为20℃；溶解过程对盛水容器液面以上的空间抽真空，真空度为700 Pa，可以大大提高步骤（1）中所得氢氧化钙溶液的浓度。

在密封容器中，溶解过程与过滤过程几乎是同步进行的，抽真空是指对溶解过程中液面以上的空间抽真空，过滤则发生在液面以下；滤网位于密封容器内的下部，滤网上部为悬浮液，滤网下部为滤过的氢氧化钙溶液，由于滤网网孔很细，过滤的流速也不大，可以保证一定的稳定性。

（2）将步骤（1）所得氢氧化钙溶液通过管道引入氢氧化钙与二氧化碳反应器，向该反应器中的氢氧化钙溶液中通入体积浓度为96%的二氧化碳气体，氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，静置，得碳酸钙沉淀；

（3）将步骤（2）所得碳酸钙沉淀在900℃下真空烘干3小时，真空度为0.001MPa，即得产品高纯氧化钙。

经检测，本实施例所得氧化钙纯度高达99.6%。

实施例3

本实施例包括以下步骤：

（1）将煅烧窑内硫酸钙煅烧后所得的固体粉末加入盛有水的容器中，不断搅拌，不断加水淋洗，并用5000目的滤网过滤，得氢氧化钙溶液；

步骤（1）中，所述用于溶解固体粉末的盛水容器为密封容器，容器壁为中空结构，内部通冷却水，保证容器在固体粉末溶解过程中的温度为30℃；溶解过程对盛水容器液面以上的空间抽真空，真空度为1000 Pa，可以大大提高步骤（1）中所得氢氧化钙溶液的浓度。

在密封容器中，溶解过程与过滤过程几乎是同步进行的，抽真空是指对溶解过程中液面以上的空间抽真空，过滤则发生在液面以下；滤网位于密封容器内的下部，滤网上部为悬浮液，滤网下部为滤过的氢氧化钙溶液，由于滤网网孔很细，过滤的流速也不大，可以保证一定的稳定性。

（2）将步骤（1）所得氢氧化钙溶液通过管道引入氢氧化钙与二氧化碳反应器，向该反应器中的氢氧化钙溶液中通入体积浓度为98%的二氧化碳气体，氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，静置，得碳酸钙沉淀；

（3）将步骤（2）所得碳酸钙沉淀在1200℃下真空烘干1小时，真空度为0.01MPa，即得产品高纯氧化钙。

经检测，本实施例所得氧化钙纯度高达99.7%。

Claims (4)

1.一种硫酸钙生产高纯氧化钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将煅烧窑内硫酸钙煅烧后所得的固体粉末加入盛有水的容器中，不断搅拌，不断加水淋洗，并用500－5000目的滤网过滤，得氢氧化钙溶液；

步骤（1）中，所述用于溶解固体粉末的盛水容器为密封容器，容器壁为中空结构，内部通冷却水，保证容器在固体粉末溶解过程中的温度为0－30℃；溶解过程对盛水容器液面以上的空间抽真空，真空度为50-1000 Pa；

在密封容器中，溶解过程与过滤过程几乎是同步进行的，抽真空是指对溶解过程中液面以上的空间抽真空，过滤则发生在液面以下；滤网位于密封容器内的下部，滤网上部为悬浮液，滤网下部为滤过的氢氧化钙溶液；

（2）将步骤（1）所得氢氧化钙溶液通过管道引入氢氧化钙与二氧化碳反应器，向该反应器中的氢氧化钙溶液中通入体积浓度≥95%的二氧化碳气体，氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，静置，得碳酸钙沉淀；

（3）将步骤（2）所得碳酸钙沉淀在500－1200℃下真空烘干1－5小时，真空度为0.0001-0.01MPa，即得产品高纯氧化钙。

2.根据权利要求1所述的硫酸钙生产高纯氧化钙的方法，其特征在于，步骤（1）中，用2000－2500目的滤网过滤。

3.根据权利要求1或2所述的硫酸钙生产高纯氧化钙的方法，其特征在于，步骤（1）中，溶解过程抽真空的真空度为700－800Pa。

4.根据权利要求1或2所述的硫酸钙生产高纯氧化钙的方法，其特征在于，步骤（3）中，将所得碳酸钙沉淀在900－1100℃下烘干。