CN109232221B - 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

颗粒硫酸钙的制备方法
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 (2)

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；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，混合溶液与草酸钙废渣的质量比为4:1～8:1；
反应完毕后过滤、洗涤、烘干，洗涤水温度为60～90℃，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，剩余滤液循环用于配制硫酸与草酸混合溶液。
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