CN107140672A

CN107140672A - 含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法

Info

Publication number: CN107140672A
Application number: CN201710608444.7A
Authority: CN
Inventors: 贾冬梅; 刘学文; 周长印; 段永正; 李长海
Original assignee: Binzhou University
Current assignee: Binzhou University
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本发明公开了含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，主要涉及废盐酸的应用领域。包括以下步骤：将钙源按质量比0.6～1:1加入含有机硅的废盐酸溶液中进行反应，将PH调整至4～6，反应温度为15～60℃，待溶液颜色发生明显变化后，加入浓度为20％～30％的石灰浆，加入量为反应液体积的30％～80％，调节PH至7～10，在室温条件下搅拌反应15～45min，静置0.5～3h，过滤，得氯化钙溶液；压浓缩、干燥，得无水氯化钙。本发明的有益效果在于：它能够生产高纯度的无水氯化钙，且工艺简单成本低廉，产品附加值高，具有较好的经济效益。

Description

含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法

技术领域

本发明涉及废盐酸的应用领域，具体是含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法。

背景技术

氯化钙是一种无机化合物，室温下为白色固体。它是由氯元素和钙元素组合而成的盐，是一种比较常见的离子型卤化物，它的熔点一般为782℃，密度2.15g/cm³。无水氯化钙是工业生产和实验室常用的脱水剂、干燥剂，主要用于干燥气体、有机溶剂等；此外，氯化钙还用做纺织物的上浆剂、防冻剂、食物保存剂、生产色淀颜料的沉淀剂及道路融冰剂等。目前，氯化钙生产的主要方法有：碱法生产、酸法即由碳酸钙或石灰石与盐酸直接反应制得和电石渣生产等。其中废盐酸生产氯化钙属于酸法生产。

盐酸广泛应用于化工、钢铁等行业，在工业生产过程中，会产生大量的废盐酸，若废酸不经处理，不仅会对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。目前，国内外废酸的处理方法主要分为回收再用、综合利用和中和处理。洪运涛等采用直接焙烧法，即Ruthner-喷雾焙烧法进行钢铁行业废盐酸再生，该方法投资大，运行费用高，要求管理水平高。赵述彬采用离子交换树脂法处理VCM工序中含汞废盐酸，但该发常温处理回收盐酸的浓度偏低，需添加浓盐酸才能使用；杨述明等利用含有机杂质的副产稀盐酸和方解石进行中和反应，溶液经脱色、除杂后制得无水氯化钙产品，制得的无水氯化钙含量为95％左右，但镁及碱金属离子含量过高，限制了其使用范围。唐坤明等以生产有机磷系水处理药剂过程中产生的副产盐酸为原料，与石灰石反应制备无水氯化钙，无水氯化钙含量95％左右外观为浅黄色，说明铁含量较高。现有的废盐酸处理工艺均有严格的使用条件，特别是对废酸的来源限定较大，且部分工艺操作复杂，处理成本高，副产的氯化钙产品部分指标如碱金属离子含量、高氯化钙含量等不达标。故现有技术对废盐酸的处理，在用于制造氯化钙这一项目上，所生产的氯化钙杂质较多，应用范围有限，且工艺成本较高。不利于废盐酸的循环利用。

发明内容

本发明的目的在于提供含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，它能够生产高纯度的无水氯化钙，且工艺简单成本低廉，产品附加值高，具有较好的经济效益。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，包括以下步骤：

1)将钙源按质量比0.6～1:1加入含有机硅的废盐酸溶液中进行反应，将PH调整至4～6，反应温度为15～60℃，反应时间为0.3～1.5h，待溶液颜色发生明显变化后，得反应液；

2)向反应液中加入浓度为20％～30％的石灰浆，加入量为反应液体积的30％～80％，调节PH至7～10，在室温条件下搅拌反应15～45min，静置0.5～3h，过滤，得氯化钙溶液；

3)将氯化钙溶液减压浓缩、干燥，得无水氯化钙。

作为一种最优选择，所述含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，包括以下步骤：

1)将钙源按质量比0.8：1加入含有机硅的废盐酸溶液中进行反应，将PH调整至4.5，反应温度为30℃，反应时间为0.6h，溶液颜色发生明显变化后，得反应液；

2)向反应液中加入浓度为20％～40％的石灰浆，加入量为反应液体积的38％，调节PH至8～9，在室温条件下搅拌反应22min，静置1.5h，过滤，得氯化钙溶液；

3)将氯化钙溶液减压浓缩、干燥，得无水氯化钙。

所述含有机硅的废盐酸溶液中所含的有机硅为有机硅烷，且溶液中氯化氢的浓度为15～30％。

所述步骤1)中的钙源包括石灰石、生石灰中的一种。

所述步骤2)中过滤所得的滤渣，经过干燥后，直接燃烧。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

经过本发明方法对含有机硅的废盐酸进行处理，用于生产氯化钙。本方法对含有机硅废盐酸的来源没有限制。通过二次钙源的补充加入(加完石灰石/生石灰后，再次加入石灰乳)，制得的氯化钙纯度高，排除了镁离子、铁离子、碱金属离子等的影响，应用范围广泛，经济价值高。且生产工艺简单，过程易于控制，流程中不需要添加高成本的试剂，也通过普通条件即可获得，加工成本低，经济效益显著提高。

此外，经过本方法生产氯化钙，具有绿色环保的优势。所产生的废渣(过滤后的滤渣)可直接燃烧，燃烧效果好，可作为燃料或燃料的原料进行再利用，提高本工艺的经济价值，加强资源的循环利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例1：

取5L含有机硅废盐酸，其中废盐酸中氯化氢的含量约18％，废盐酸密度为1.12g/cm³，

加入3.4kg纳米碳酸钙，调pH值在4左右，在室温下(25℃)搅拌反应0.5h，反应液颜色发生明显改变后，加入浓度为25％的石灰浆1.8L，调节pH值调至9.3，搅拌反应0.5h，静置1h，过滤得到无色的氯化钙溶液，将氯化钙溶液蒸发、干燥得到无水氯化钙。

无水氯化钙中氯化钙(CaCl₂)质量分数为96.7％，总碱金属氯化物(以氯化钙计)质量分数为5.8％，总镁(以氯化镁计)质量分数为0.39％，碱度(以氢氧化钙)质量分数为0.05％，各项指标均满足氯化钙国家标准指标。滤渣干燥后，直接燃烧。

实施例2：

取10L含有机硅废盐酸，其中废盐酸中氯化氢的含量约21％，废盐酸密度为1.12g/cm³，

1)加入8.9kg石灰石，调pH值在6左右，在室温下(25℃)搅拌反应1h，反应液颜色发生明显改变后，加入浓度为30％的石灰浆3.7L，调节pH值调至8.6，搅拌反应0.3h，静置2h，过滤得到无色的氯化钙溶液，将氯化钙溶液蒸发、干燥得到无水氯化钙。

无水氯化钙中氯化钙(CaCl₂)质量分数为96.3％，总碱金属氯化物(以氯化钙计)质量分数为6.3％，总镁(以氯化镁计)质量分数为0.25％，碱度(以氢氧化钙)质量分数为0.17％，各项指标均满足氯化钙国家标准指标。滤渣干燥后，直接燃烧。

实施例3：取15L含有机硅废盐酸，其中废盐酸中氯化氢的含量约19％，废盐酸密度为1.12g/cm³，

1)加入11.9kg石灰石，调pH值在4.5左右，在30℃温度下搅拌反应0.6h，反应液颜色发生明显改变后，加入浓度为30％的石灰浆5.4L，调节pH值调至8.5，搅拌反应22min，静置1.5h，过滤得到无色的氯化钙溶液，将氯化钙溶液蒸发、干燥得到无水氯化钙。

无水氯化钙中氯化钙(CaCl₂)质量分数为96.9％，总碱金属氯化物(以氯化钙计)质量分数为4.8％，总镁(以氯化镁计)质量分数为0.13％，碱度(以氢氧化钙)质量分数为0.11％，各项指标均满足氯化钙国家标准指标。滤渣干燥后，直接燃烧。

Claims

1.含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，其特征在于：包括以下步骤：

3)将氯化钙溶液减压浓缩、干燥，得无水氯化钙。

2.根据权利要求1所述含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，其特征在于：包括以下步骤：

3)将氯化钙溶液减压浓缩、干燥，得无水氯化钙。

3.根据权利要求1所述含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，其特征在于：所述含有机硅的废盐酸溶液中所含的有机硅为有机硅烷，且溶液中氯化氢的浓度为15～30％。

4.根据权利要求1所述含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，其特征在于：步骤1)中的所述钙源包括石灰石、生石灰中的一种。

5.根据权利要求1所述含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法，其特征在于：将所述步骤2)中过滤所得的滤渣干燥，即得燃料或燃料原料。