CN109232221A - 颗粒硫酸钙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种颗粒硫酸钙的制备方法,包括:配制硫酸与草酸的混合溶液,向混合溶液中加入草酸钙废渣,在70~90℃反应1~2h;反应完毕后过滤、洗涤、烘干,得到纯度大于98%、中位粒径D50为20~30μm的颗粒硫酸钙和含草酸与硫酸的滤液,滤液冷却结晶,析出草酸晶体。本发明可以实现草酸钙废渣资源化、降低废渣排放量。
Description
技术领域
本发明涉及一种湿法冶金技术,具体是,涉及一种颗粒硫酸钙的制备方法。
背景技术
硫酸钙是常见的工业材料,其为白色单斜结晶或结晶性粉末。无气味。有吸湿性。通常含有2个结晶水,自然界中以石膏矿形式存在。
颗粒硫酸钙相较于普通硫酸钙,具有粒度大、堆比重轻的特点,除可用作建筑材料和水泥原料外,广泛用于橡胶、塑料、肥料、农药、油漆、纺织、食品、医药、造纸、日用化工、工艺美术、文教等部门。在缺乏硫资源的地区,可用以制造硫酸和硫酸铵。
在工业生产过程中,含钙废水,通常需要预处理除钙后,再进行下步处理。草酸是常用的除钙剂,草酸除钙后获得大量草酸钙的废渣。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种颗粒硫酸钙的制备方法,能够获得颗粒硫酸钙产品,同时可获得粗草酸,粗草酸经提纯后作为草酸产品,实现草酸钙废渣资源化。
技术方案如下:
一种颗粒硫酸钙的制备方法,包括:
配制硫酸与草酸的混合溶液,向混合溶液中加入草酸钙废渣,在70~90℃反应1~2h;
反应完毕后过滤、洗涤、烘干,得到纯度大于98%、中位粒径D50为20~30μm的颗粒硫酸钙和含草酸与硫酸的滤液,滤液冷却结晶,析出草酸晶体。
进一步,硫酸与草酸混合溶液中硫酸浓度为4~6mol/L,草酸浓度为0.8~1.5mol/L;
进一步,草酸混合溶液与草酸钙废渣的质量比为4:1~8:1;
进一步,反应完毕后过滤、洗涤时,洗涤水温度为60~90℃。
进一步,剩余滤液循环用于配制硫酸与草酸混合溶液。
本发明技术效果包括:
采用本发明处理草酸钙废渣,能够获得颗粒硫酸钙产品,同时可获得粗草酸,粗草酸经提纯后作为草酸产品,实现草酸钙废渣资源化。
传统废水预处理工艺,会产生大量草酸钙废渣,本发明将草酸钙渣完全资源化,即解决了废渣排放问题,又获得高纯度的颗粒硫酸钙产品和草酸产品,降低生产成本和固废排放量。
具体实施方式
以下描述充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践和再现。
颗粒硫酸钙的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:配制硫酸与草酸的混合溶液,向混合溶液中加入草酸钙废渣,在70~90℃反应1~2h;
硫酸(H2SO4)浓度为4~6mol/L,草酸(H2C2O4)浓度为0.8~1.5mol/L。
按照混合溶液与草酸钙废渣质量比为4:1~8:1向混合溶液中加入草酸钙废渣。
步骤2:反应完毕后过滤、洗涤、烘干,得到纯度大于98%、中位粒径D50为20~30μm的颗粒硫酸钙和含草酸与硫酸的滤液,滤液冷却结晶,析出草酸晶体,剩余滤液循环用于配制硫酸与草酸混合溶液。
反应完毕后过滤、洗涤时,洗涤水温度为60~90℃。
本方法原料来源于某企业废水预处理获得的草酸钙废渣。烘干送样,化学成分及含量如表1所示。(过程中无其它碳元素引入,以C含量表征草酸根含量)
表1草酸钙渣的化学成分及含量(%)
成分 | Ca | C |
含量 | 34.19 | 5.88 |
实例1
取800mL水,加入200mL分析纯硫酸和150g草酸固体与烧杯中,开启搅拌,将100克草酸钙加入水中,85℃水浴中反应60分钟,停搅拌,趁热过滤,80℃热水洗涤,滤渣烘干送样,其分析结果如表2所示。滤液冷却结晶,过滤,滤渣粗草酸。其分析结果如表3所示。滤液调配后,作为母液,循环使用。
表2实例1硫酸钙分析结果(%)
成分 | CaSO<sub>4</sub> |
含量 | 98.13 |
表3实例1草酸分析结果(%)
成分 | H<sub>2</sub>C<sub>2</sub>O<sub>4</sub> |
含量 | 86.13 |
实例2
取实例1配制的母液1L,加入150g草酸固体与烧杯中,开启搅拌,将100克草酸钙加入水中,85℃水浴中反应60分钟,停搅拌,趁热过滤,80℃热水洗涤,滤渣烘干送样,其分析结果如表4所示。滤液冷却结晶,过滤,滤渣粗草酸。其分析结果如表5所示。滤液调配后,作为母液,循环使用。
表4实例2硫酸钙分析结果(%)
成分 | CaSO<sub>4</sub> |
含量 | 99.07 |
表5实例2草酸分析结果(%)
成分 | H<sub>2</sub>C<sub>2</sub>O<sub>4</sub> |
含量 | 88.2 |
实例3:
取实例2配制的母液1L,加入150g草酸固体与烧杯中,开启搅拌,将100克草酸钙加入水中,90℃水浴中反应60分钟,停搅拌,趁热过滤,80℃热水洗涤,滤渣烘干送样,其分析结果如表6所示。滤液冷却结晶,过滤,滤渣粗草酸。其分析结果如表7所示。滤液调配后,作为母液,循环使用。
表6实例3硫酸钙分析结果(%)
成分 | CaSO<sub>4</sub> |
含量 | 99.16 |
表7实例3草酸分析结果(%)
成分 | H<sub>2</sub>C<sub>2</sub>O<sub>4</sub> |
含量 | 86.17 |
由上述实施例可见,采用本技术发明,控制相应的条件,可以用草酸钙渣制得高质量的颗粒硫酸钙产品及粗草酸产品。粗草酸可以精制为工业级草酸也可以直接用于工业当中。
应当理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种颗粒硫酸钙的制备方法,包括:
配制硫酸与草酸的混合溶液,向混合溶液中加入草酸钙废渣,在70~90℃反应1~2h;
反应完毕后过滤、洗涤、烘干,得到纯度大于98%、中位粒径D50为20~30μm的颗粒硫酸钙和含草酸与硫酸的滤液,滤液冷却结晶,析出草酸晶体。
2.根据权利要求1所述颗粒硫酸钙的制备方法,其特征在于,硫酸与草酸混合溶液中硫酸浓度为4~6mol/L,草酸浓度为0.8~1.5mol/L。
3.根据权利要求2所述颗粒硫酸钙的制备方法,其特征在于,草酸混合溶液与草酸钙废渣的质量比为4:1~8:1。
4.根据权利要求1所述颗粒硫酸钙的制备方法,其特征在于,反应完毕后过滤、洗涤时,洗涤水温度为60~90℃。
5.根据权利要求1所述颗粒硫酸钙的制备方法,其特征在于,剩余滤液循环用于配制硫酸与草酸混合溶液。
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