CN104016398B - 一种利用工业废水中的稀硫酸生产硫酸盐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用工业废水中的稀硫酸的方法，其特征在于：利用新生的高纯净CaCO₃沉淀与工业废水中的稀硫酸反应，使其生成高纯净二水硫酸钙晶须或者二水硫酸钙晶体CaSO₄·2H₂O，这种高纯净二水硫酸钙晶须或者二水硫酸钙晶体CaSO₄·2H₂O，既可以作为产品进入工业用途，也可以进一步加工成为硫酸铵和高纯净的新生CaCO₃。本发明可以大规模地利用含稀硫酸的废水和含有钙的废渣制备高纯净的硫酸盐产品；工艺简洁、高效、可靠，投资少，产品质量优良，更有极好的环保效益和社会效益。

Description

一种利用工业废水中的稀硫酸生产硫酸盐的方法

技术领域

本发明涉及一种回收利用工业废水中的稀硫酸的方法，确切地说涉及一种利用铅锌冶炼厂的含有稀H₂SO₄的污酸水（工业废水）生产高纯净硫酸盐的方法。

背景技术

在现有的使用水溶性稀H₂SO₄生产硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的方法中，加入的含钙的化合物主要有两大类。

第一类是用水溶性Ca²⁺离子，如CaCl₂、Ca（NO₃)₂这类水溶性的Ca²⁺离子，无论是在酸性还是在碱性条件下，这类水溶性的Ca²⁺离子都可以净化成不含任何固体物的真溶液，与水溶性稀H₂SO₄反应，都可以大规模的生产出高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须。但是这一类的生产方式有一个特征性的局限性，就是在加入Ca²⁺离子的同时也加入了NO₃ ^-、Cl^-等阴离子，这就使得这种生产方式不能用在严禁带入阴离子的生产工艺中，例如工业循环水系统；

第二类是用高纯净的碳酸钙、氢氧化钙等化合物与水溶性稀H₂SO₄反应，理论上也可以大规模的生产出高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须。但是工业碳酸钙一般是用石灰石作原料，经煅烧成石灰，水化成石灰乳，再精选石灰乳，用精选的石灰乳碳化为碳酸钙，碳酸钙的纯净度主要取决于石灰石的纯净度，现有的精选石灰乳工序，极难将石灰乳净化到高纯净的程度，工业碳酸钙的纯净度一般只达到98%就属于优等品。因此使用工业优等品的碳酸钙或者氢氧化钙，其原料因含有酸不溶物，纯净度达不到生产高纯净硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的要求，因此在工业上不使用这种方式大规模生产硫酸钙晶体或硫酸钙晶须。但是这种生产方式有一个极为突出的优点，就是在酸性条件下与水溶性稀H₂SO₄反应，因原料纯度低而向反应系统带入的是固体杂质，这种固体杂质只会影响硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的纯净度，但是不会残留水溶性阴离子，这是因为在酸性条件下，碳酸根CO₃ ^2-分解成CO₂从水中溢出，而Ca(OH)₂与稀H₂SO₄生产硫酸钙晶须的同时就生成H₂O，也同样不会残留水溶性阴离子。因此用这一类不残留阴离子的含钙原料生产高纯净硫酸钙晶体或硫酸钙晶须，只要原料CaCO₃或者Ca(OH)₂的纯净度达到高纯净的标准，就可以生产出高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须，恰恰就是因为高纯净CaCO₃或者Ca(OH)₂必定也有高昂的价格，正是这个高昂的成本价限定了高纯净硫酸钙晶体或硫酸钙晶须的生产规模。特别是市场销售的碳酸钙中因夹杂有未反应的Ca(OH)₂固形物，还有生成的CaCO₃在干燥工序极易产生CaO，这两种固形物都会造成局部呈碱性，极易与稀H₂SO₄中的砷生成砷酸钙固体物，这种固体物极易被硫酸钙晶体或硫酸钙晶须包裹起来，形成固体混合物，从而使硫酸钙晶体或硫酸钙晶须夹杂砷酸钙而受到污染，从而使得硫酸钙晶体或硫酸钙晶须因为含砷而失去工业和农业上的使用价值。

特别是铅锌冶炼厂的含有稀硫酸的污酸水中含有大量的铅锌镉砷等有毒有害的离子，这些离子极易被酸不溶物吸附，特别是死烧的氧化钙固体或没有反应完全的CaCO₃固体，这些固体表面都呈碱性，极易吸附铅锌镉砷等有毒有害的离子，因此才使用高纯净的新生的CaCO_3。这种新生CaCO₃是用水溶性离子反应生成的，这种新生的CaCO₃与稀硫酸的反应活性极高，在pH值小于4的溶液里立即就能被分解；这种新生的CaCO₃没有经过干燥工序，也不会生成氧化钙固体，从而也避免了因CaO而导致的局部碱性而吸附有害杂质的问题。

发明内容

现有的含稀H₂SO₄的没有工业用途的工业废水，含有众多的水溶性杂质，特别包括含有严重污染环境的有害杂质（例如冶炼铅锌矿的污酸水）。含有钙的工业废渣如电石渣、石灰、石灰渣、含有钙的冶金废渣等，亟待寻求有工业开发价值的加工方法。

本发明的目的是用这些工业废弃物作原料，生产高纯净硫酸盐，不但使硫酸盐达到高纯净的标准，还为深度净化这些工业废水回收杂质成分创造有利条件，使其净化成工业循环水返回工业使用，或者净化到外排标准后再对外排放。

技术方案：

一种利用工业废水中的稀硫酸的方法，其特征在于：

a.将含有碳酸根CO₃ ^2-成分的溶液加入到含有钙离子Ca²⁺的溶液中，使其生成物包含有单一的高纯净的新生CaCO₃沉淀；

b.用高纯净的新生CaCO₃与工业废水中的稀H₂SO₄溶液反应，控制反应条件，使其生成高纯净二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O，并且放出二氧化碳CO₂气体。

步骤a中所述的含有碳酸根CO₃ ^2-成分的溶液指的是含有碳酸根CO₃ ^2-成分的铵盐溶液；含有钙离子Ca²⁺的溶液指的是含有二水硫酸钙成分CaSO₄·2H₂O的固液混合物；生成物包含有单一的高纯净的新生CaCO₃沉淀和硫酸铵溶液。

步骤a中所述的包含有碳酸根CO₃ ^2-成分的溶液，指的是含有NH₄OH成分的溶液吸收二氧化碳CO₂气体生成的溶液；所述的包含有钙离子Ca²⁺的溶液指的是包含有CaCl₂或Ca（NO₃)₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂的任意组合的溶液；生成物包含有单一的高纯净的新生CaCO₃沉淀和NH₄Cl或NH₄NO₃溶液。

步骤b中所述的高纯净二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O指的是长径比大于5的二水硫酸钙晶须。

步骤b中所述的二氧化碳CO₂气体，用含有NH₄OH成分的溶液吸收，生成含有碳酸根CO₃ ^2-成分的铵盐溶液。

步骤b中所述的控制反应条件，指的是H⁺离子浓度大于0.01mol/l，反应温度在0—90℃，反应物稀H₂SO₄浓度0.5—50%，反应时间在0.5—5小时，直至生成的硫酸钙全部转化成为二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O。

所述的吸收的二氧化碳CO₂气体指的是烟道废气中的二氧化碳CO₂气体。

所述的含有CaCl₂或Ca（NO₃)₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂的任意组合的溶液，指的是含有Ca(OH)₂成分的原料与NH₄Cl或NH₄NO₃反应生成的CaCl₂或Ca（NO₃)₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂任意组合的溶液。

所述的包含有CaCl₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂的任意组合中的CaCl₂溶液，指的是含有碳酸钙CaCO₃、氧化钙CaO、氢氧化钙Ca(OH)₂的原料与盐酸反应生成的CaCl₂溶液。

所述的稀硫酸溶液指的是铅锌冶炼厂的含有稀硫酸的污酸水。

发明详述

在现有技术中，大规模地生产高纯净硫酸钙晶须或硫酸钙晶体，主要难度是生产成本。高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须必须用高纯净的原料，高纯净的原料必定有高昂的价格。本发明主要用工业“三废”即：含稀H₂SO₄的废水，特别是冶炼铅锌矿的污酸水，含有钙的工业废渣和含有二氧化碳CO₂的工业废气（包括含CO₂的烟道废气），经过简易高效的提纯，用于生产高纯净的硫酸钙晶体或硫酸钙晶须，这样不但降低了生产成本，更重要的是消除了环境污染。本发明的实施重点在于控制好几个关键环节：第一是首先制备高纯净的钙化合物，第二是严格控制反应条件。

本发明优选的制备高纯净的钙化合物的途径是：

因为含稀H₂SO₄的废水要返回工业使用，这就导致凡是残留阴离子的化合物都不适合与含稀H₂SO₄的废水直接反应，但是水溶性的Ca²⁺离子极易提纯，可以分离出高纯净的钙化合物，利用高纯净的钙化合物再与含稀H₂SO₄的废水直接反应，如：

2HCl+废渣（含CaCO_3、Ca(OH)_2、CaO）=CaCl₂+H₂O式（1）

Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl式（2）

Na₂CO₃+Ca(NO₃)₂=CaCO₃↓+2NaNO₃式（3）

NH₄HCO₃+NH₄OH+CaCl₂=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O式（4）

NH₄HCO₃+NH₄OH+Ca（NO₃)₂=CaCO₃↓+2NH₄NO₃+H₂O式（5）

CO₂+2NH₄OH+CaCl₂=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O式（6）

2NH₄Cl+Ca(OH)₂=2NH₄OH+CaCl₂式（7）

CaCO₃+H₂SO₄+H₂O=CaSO₄·2H₂O↓+CO₂↑式（8）

式（1）是利用废渣和工业废盐酸制备CaCl₂。向这种CaCl₂溶液加入强碱（用Ca(OH)_2、NaOH、NH₄OH等碱性原料调pH=10—12），就能把CaCl₂溶液净化到很高纯度，与碳酸盐反应（式（2）、式（3）、式（4）、式（5））就能制备高纯净的CaCO₃↓沉淀物。式（2）中的CaCl₂溶液还可以来自氨碱外排废水，Na₂CO₃可以来自天然碱。工业上大量的含钙废渣和含有二氧化碳CO₂的各种气体（包括烟道废气），可以按照式（1）和式（6）的方式生产高纯净CaCO₃↓。有了这种高纯净的碳酸钙，就能按式（8）生产出大量的高纯净二水硫酸钙晶须或者二水硫酸钙晶体CaSO₄·2H₂O。

本发明优选：

2HCl+废渣（含CaCO_3、Ca(OH)_2、CaO）=CaCl₂+H₂O式（1）

CO₂+2NH₄OH+CaCl₂=CaCO₃↓+2NH₄Cl+2H₂O式（6）

CaCO₃+H₂SO₄+2H₂O=CaSO₄·2H₂O↓+CO₂↑式（8）

由式（1）、式（6）和式（8）可以构成一个循环工艺，完全利用三废（废盐酸、含钙废渣和含稀H₂SO₄的工业废水）和氨水，生产了两个优质产品即2NH₄Cl+高纯净二水硫酸钙晶须CaSO₄·2H₂O。

本发明更加优选：由式（6）、式（7）和式（8）所构成的循环工艺即：

CO₂+2NH₄OH+CaCl₂=CaCO₃↓+2NH₄Cl+2H₂O式（6）

2NH₄Cl+Ca(OH)₂=2NH₄OH+CaCl₂式（7）

CaCO₃+H₂SO₄+H₂O=CaSO₄·2H₂O↓+CO₂↑式（8）

该循环的总体反应表达式是：

Ca(OH)₂+H₂SO₄ 循环媒介CO ₂ 、2NH ₄ ClCaSO₄·2H₂O（高纯净二水硫酸钙晶须）式（9）

当没有废弃的盐酸、也没有废弃的成分是Ca(OH)₂的电石渣时，可以选择更加简单的回收利用稀硫酸的工艺，即

CaCO₃+H₂SO₄+H₂O=CaSO₄·2H₂O↓+CO₂↑式（8）

CaSO₄·2H₂O+CO₂+2NH₄OH==CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄+3H₂O式（10）

当式（8）与式（10）构成一个循环工艺时，该循环的总体反应表达式是：

2NH₄OH+H₂SO₄ 循环媒介CaCO ₃ (NH₄)₂SO₄+2H₂O式（11）

这个循环工艺的优点是工艺简单，式（8）与式（10）两个工艺环节的控制要求很低，但是可以获得良好的脱除稀硫酸的水溶液和质量优良的硫酸铵产品。因此，这个循环工艺的特点就是工艺简单、产品单一且优良。本发明特别巧妙地利用CaCO₃作为循环媒介，这样就降低了CaCO₃的质量要求，可以不需要太纯净。

本发明严格控制的反应条件是：

利用废盐酸、含钙废渣和含稀H₂SO₄的工业废水生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O），必须严格控制的反应条件是：

1、生产的高纯净CaCO₃↓不允许存在酸不溶物。凡是酸不溶的固体物，一般都有吸附性，极易吸附水中的杂质离子，特别要严防吸附有害的杂质离子污染产品。一般工业碳酸钙都含有酸不溶物，这种酸不溶物将严重降低硫酸钙晶须或硫酸钙晶体的纯度而丧失工业应用价值。这是不选用工业碳酸钙的关键原因。

2、含稀H₂SO₄的工业废水必须深度净化，不允许含有任何微细固体颗粒，现有技术可以很容易地做到。

3、严格控制反应终结时的酸度。现行理论和实践证明，硫酸钙晶须或硫酸钙晶体吸附水溶性金属离子的pH值必须大于3以上，pH值小于3（H⁺离子浓度大于0.001mol/l）没有吸附性。本发明要求pH值小于2（H⁺离子浓度大于0.01mol/l），优选H⁺离子浓度大于0.01mol/l（pH值小于2）。本发明反应终结时控制的酸度，可以确保硫酸钙晶须或硫酸钙晶体绝不会吸附水溶性金属离子。

4、为了确保硫酸钙晶须或硫酸钙晶体的洗涤效果，在陈化结晶时，让其全部转化成二水硫酸钙晶须或硫酸钙晶体（CaSO₄·2H₂O），二水物的体积大于半水物，易于洗涤，不会残留水溶性杂质。如果生产的是二水硫酸钙晶须，进入干燥工序就可以再转化为半水晶须或无水硫酸钙晶须。

5、控制反应温度和浓度。尽量生成大粒径硫酸钙晶须，由于要求晶须是二水物，其控制相对容易做到，反应温度可以稍高于常温，优选30—60℃；反应物稀H₂SO₄浓度优选2—10%。

6、反应速度严禁过快。主要是严防生成微细的半水或无水结晶，这种结晶不易于洗涤，极易夹带杂质离子。

7、优选二次强酸洗涤，即一次过滤洗涤的硫酸钙晶须，进入H⁺离子浓度约0.5mol/l（pH=0.3）的稀H₂SO₄溶液中搅拌混合，再进行二次过滤洗涤到微碱性，因二次酸洗吨硫酸钙晶须耗酸数量约为5—10kg纯H₂SO₄，虽然增加了生产成本，但是得到的产品能确保高度纯净。

本发明的有益效果：

1、用废盐酸、含钙废渣和含稀H₂SO₄的工业废水生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O），使这类废弃物有了一个良好的高效益产品形式，更有极好的环保效益和社会效益。

2、采用循环工艺处理这些工业废弃物，不会形成二次污染。特别是式（11），循环工艺简洁高效，投资少效益高。

具体实施方式

实施例1

利用电石渣和含有稀H₂SO₄的工业废水生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O），特别是本实施例所述的含有稀H₂SO₄的工业废水，也包括铅锌冶炼厂的含有稀硫酸的污酸水。

实施背景

生产硫酸和使用硫酸的厂家，特别是金属冶炼和酸洗行业要外排含有稀H₂SO₄的工业废水，因厂家不同，废水中的含酸量不等，所含污染性的有害杂质离子也不同。这种废水可以和高纯净的CaCO₃反应生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O），本实施例利用另一种工业废渣电石渣（或石灰），和含有稀H₂SO₄的工业废水生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）。操作步骤如下:

1、净化含有稀H₂SO₄的工业废水

用加入絮凝剂、自然沉降、机械过滤等常规方式深度净化含有稀H₂SO₄的工业废水，要确保没有固体悬浮物。

2、生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）

将净化后的稀H₂SO₄水放入晶须反应器，控制稀H₂SO₄的浓度在2—10%，控制温度优选在30—60℃，在密闭容器内并在搅拌下缓慢加入含有高纯净的新生CaCO₃的悬浮溶液（碳酸钙与洁净水的悬浮液），特别注意控制反应达到终点时的H⁺离子浓度优选大于0.01mol/l（pH值小于2）。反应生成的二氧化碳CO₂气体用水循环泵抽吸并压送到CaCO₃合成工序制备高纯净的新生CaCO₃。

3、陈化洗涤硫酸钙晶须

生成的硫酸钙晶须，在缓慢搅拌下陈化，陈化时控制晶须要全部转化成二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）；

真空过滤并洗涤晶须，洗涤水是用纯H₂SO₄配制的1%浓度的水溶液，洗水并入下一循环滤液中，滤饼转入二次混合洗涤池，加入到含有H⁺离子浓度约0.5mol/l（pH=0.3，约2.5%的硫酸溶液）的稀H₂SO₄溶液中搅拌混合，然后进行二次真空过滤，再用清水洗涤，最后用过量的石灰水洗至碱性。洗涤水全部转入下一循环净化液中。二次洗涤后的二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）送入干燥工序转型为半水硫酸钙晶须（CaSO₄·0.5H₂O），再干燥成无水硫酸钙晶须（CaSO₄）。分离了二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）的滤液是脱除了稀硫酸的工艺循环水，仍然返回原工艺系统循环使用。

4、按式（6）制备高纯净碳酸钙

CO₂+2NH₄OH+CaCl₂=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O式（6）

步骤2送来的二氧化碳CO₂气体直接鼓入含有氨性氯化钙的碳酸钙反应器中，制备高纯净的新生碳酸钙，分离出的CaCO₃洗涤至不含有铵离子NH₄ ⁺为止，洗水并入滤液中，滤液含有2NH₄Cl溶液返回步骤5的化灰池。高纯净碳酸钙CaCO₃送到步骤2。

5、制备氨性氯化钙（2NH₄OH+CaCl₂）

来自步骤4的碳酸钙反应器的含有2NH₄Cl的滤液返回化灰池后，向化灰池加入电石渣（含Ca(OH)₂约90%以上，或者是石灰），常温搅拌反应1小时（加热有助于加快反应），滤出澄清液（含有2NH₄OH+CaCl₂）送入步骤4用于生产高纯净的新生碳酸钙CaCO₃。

实施例2

利用铅锌冶炼厂的含有稀硫酸的污酸水生产硫酸铵。本实施例是按照式（11）方式进行的，即：

CaCO₃+H₂SO₄+H₂O=CaSO₄·2H₂O↓+CO₂↑式（8）

CaSO₄·2H₂O+CO₂+2NH₄OH==CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄+3H₂O式（10）

当式（8）与式（10）构成一个循环工艺时，该循环的总体反应表达式是：

2NH₄OH+H₂SO₄ 循环媒介CaCO ₃ (NH₄)₂SO₄+2H₂O式（11）

1、净化含有稀H₂SO₄的污酸水

用加入絮凝剂、自然沉降、机械过滤等常规方式深度净化含有稀H₂SO₄的污酸水，要确保水溶液没有固体悬浮物。

2、按照式（8）生产高纯净二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）

注：生产二水硫酸钙晶须比生产二水硫酸钙晶体要好。二水硫酸钙晶须是单螺旋针状结晶，这种结晶不容易夹杂杂质离子。本实施例优选二水硫酸钙晶须结晶形式。

将净化后的含有稀H₂SO₄污酸水放入晶须反应器，控制稀H₂SO₄的浓度在2—10%，控制温度优选在30—60℃，在密闭容器内并在搅拌下缓慢加入含有高纯净的新生CaCO₃的悬浮溶液（碳酸钙与洁净水的悬浮液），特别注意控制反应达到终点时的H⁺离子浓度优选大于0.01mol/l（pH值小于2）。反应生成的二氧化碳CO₂气体用水循环泵抽吸并压送到CaCO₃制备工序制备高纯净的新生CaCO₃。

3、陈化洗涤硫酸钙晶须

生成的硫酸钙晶须，在缓慢搅拌下陈化，陈化时控制晶须要全部转化成二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）；

真空过滤并洗涤晶须，洗涤水是用纯H₂SO₄配制的1%浓度的水溶液，洗水并入下一循环滤液中，滤饼转入二次混合洗涤池，加入到含有H⁺离子浓度约0.5mol/l（pH=0.3，约2.5%的硫酸溶液）的稀H₂SO₄溶液中搅拌混合，然后进行二次真空过滤，再用清水洗涤，最后用过量的石灰水洗至碱性。洗涤水全部转入下一循环净化液中。二次洗涤后的二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）送入高纯净的新生碳酸钙工序，用新生的二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）生产碳酸钙。

滤液是脱除了稀硫酸的工艺循环水，仍然返回原工艺系统循环使用。

4、按照式（10）制备高纯净的新生CaCO₃

由步骤2送来的二氧化碳CO₂气体，压送到碳化工序，与氨水反应生成碳酸铵溶液，生成的碳酸铵溶液再与新生的二水硫酸钙晶须（CaSO₄·2H₂O）生产碳酸钙和硫酸铵溶液；

过滤新生的CaCO₃，用水洗涤至不含有NH₄ ⁺离子之后，将这种新生的高纯净CaCO₃送到步骤2，用于生产二水硫酸钙晶须；

过滤出CaCO₃的滤液是硫酸铵溶液，送硫酸铵蒸发结晶工序制备硫酸铵固体结晶。

本实施例有两个产品，一个是硫酸铵固体结晶；另一个是脱除了稀硫酸的工艺循环水，仍然返回原工艺系统循环使用，按照现有成熟技术，只要把这种水溶液的pH值依次提高，就可以分别得到相应的金属氧化物沉淀，加入氢氧化钙可以生成砷酸钙沉淀。因此只要分离了稀硫酸这个主成分，其它离子就易于回收。

Claims (10)

1.一种回收利用工业废水中的稀硫酸的方法，其特征在于包括以下步骤：

a.将含有碳酸根CO₃ ^2-成分的溶液加入到含有钙离子Ca²⁺的溶液中，使其生成物包含有单一的高纯净的新生CaCO₃沉淀；

b.用高纯净的新生CaCO₃与工业废水中的稀H₂SO₄溶液反应，控制反应条件，使其生成高纯净二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O，并且放出二氧化碳CO₂气体；

所述的控制反应条件，指的是H⁺离子浓度大于0.01mol/l。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中所述的含有碳酸根CO₃ ^2-成分的溶液指的是含有碳酸根CO₃ ^2-成分的铵盐溶液；含有钙离子Ca²⁺的溶液指的是含有二水硫酸钙成分CaSO₄·2H₂O的固液混合物；生成物包含有单一的高纯净的新生CaCO₃沉淀和硫酸铵溶液。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中所述的包含有碳酸根CO₃ ^2-成分的溶液，指的是含有NH₄OH成分的溶液吸收二氧化碳CO₂气体生成的溶液；所述的包含有钙离子Ca²⁺的溶液指的是包含有CaCl₂或Ca（NO₃)₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂的任意组合的溶液；生成物包含有单一的高纯净的新生CaCO₃沉淀和NH₄Cl或NH₄NO₃溶液。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b中所述的高纯净二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O指的是长径比大于5的二水硫酸钙晶须。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b中所述的二氧化碳CO₂气体，用含有NH₄OH成分的溶液吸收，生成含有碳酸根CO₃ ^2-成分的铵盐溶液。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b中所述的控制反应条件，指的是反应温度在0—90℃，反应物稀H₂SO₄浓度0.5—50%，反应时间在0.5—5小时，直至生成的硫酸钙全部转化成为二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的吸收的二氧化碳CO₂气体指的是烟道废气中的二氧化碳CO₂气体。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的含有CaCl₂或Ca（NO₃)₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂的任意组合的溶液，指的是含有Ca(OH)₂成分的原料与NH₄Cl或NH₄NO₃反应生成的CaCl₂或Ca（NO₃)₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂任意组合的溶液。

9.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的包含有CaCl₂或者是CaCl₂与Ca（NO₃)₂的任意组合中的CaCl₂溶液，指的是含有碳酸钙CaCO₃、氧化钙CaO、氢氧化钙Ca(OH)₂的原料与盐酸反应生成的CaCl₂溶液。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的稀硫酸溶液指的是铅锌冶炼厂的含有稀硫酸的污酸水。