CN109607590A - 一种氯化钙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化钙的制备方法,以HCl法处理磷矿的废液母液为生产原料,制备过程中添加了重金属捕捉剂形成絮状沉淀物,实现氯化钙的初步净化,接着添加NaOH溶液使得废液母液中的共存的Ca2+和AL3+沉淀,分别生成Ca(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀,同时去除了废液母液中含量较大的Mg+,实现氯化钙的二次净化,随着加入的NaOH溶液溶液的增多,Al(OH)3沉淀溶解,分离得到Ca(OH)2滤渣,再用HCl溶液和Ca(OH)2滤渣发生中和反应,得到CaCl2溶液,最后通过煅烧操作,去除CaCl2表面的水分和杂质离子,得到净化的氯化钙。本发明整个工艺流程操作简单,得到的氯化钙产品纯度大,同时解决了磷矿的废液处理问题,减少了环境污染和资源浪费,更加节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及氯化钙制备领域,尤其涉及一种氯化钙的制备方法。
背景技术
我国磷矿资源丰富,储量较大,分布集中,常通过磷矿来制取磷肥,制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类,也可用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门,目前用盐酸法处理磷矿最为常见,但该方法会产生大量的难以处理的氯化钙废液,而目前还没有很好的综合利用技术,只能作为废水排放,这样不但会污染环境,而且会造成资源的浪费,因此寻找有效的氯化钙废液回收技术十分必要。
发明内容
为解决背景技术中存在的目前还没有很好的综合利用技术来处理磷矿废液中的氯化钙,只能作为废水排放,这样不但会污染环境,而且会造成资源的浪费的技术问题,本发明提出一种氯化钙的制备方法,通过添加重金属捕捉剂去除废液中的重金属,再加入氢氧化钠溶液分离出Ca2+并加入盐酸溶解制备氯化钙,最后对氯化钙进行脱水,得到净化的氯化钙产品,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出的一种氯化钙的制备方法,包括如下步骤:
S1、将磷矿废液母液加至反应罐内,搅拌操作的同时向罐内添加重金属捕捉剂,出现絮状沉淀后继续添加重金属捕捉剂至絮状沉淀不再有明显增多,得到第一混合物,搅拌速度为500r/min-600r/min;
S2、采用离心技术处理第一混合溶液,分离絮状沉淀,得到滤液,离心时间为10-20min,离心速度为1000r/min-1500r/min;
S3、向滤液内加入浓度为10%-20%NaOH溶液,出现沉淀后继续添加,直至滤液pH值为8-9,得到第二混合物,整个过程持续搅拌,搅拌速度为800r/min-1000r/min;
S4、采用真空抽滤技术处理第二混合物,得到滤渣,压强设置为0.3MPa–0.5MPa;
S5、将滤渣清洗烘干后,再进行粉碎;
S6、向粉碎后的滤渣中加入浓度为30%-40%HCl溶液,直至滤渣完全溶解,pH为5-6,得到溶液a;
S7、对溶液a进行浓缩处理,脱去50%的水分,得到浓缩液b,其中浓缩温度为50℃-60℃,浓缩压强为-0.08MPa--0.09MPa;
S8、对浓缩液b进行煅烧,煅烧温度为800℃-1000℃,煅烧时间为5h-7h得到干燥的氯化钙半成品;
S9、对半成品进行粉碎、密封包装和入库。
优选的,在S1中,重金属捕捉剂采用粉剂,与纯化水按照5:100-15:100的比例配制而成。
优选的,在S5中,粉碎后的100%-90%的滤渣需通过16目网筛。
优选的,在S9中,密封包装好的氯化钙产品需储存于阴凉、通风的库房。
本发明以HCl法处理磷矿的废液母液为生产原料来制备净化的氯化钙,制备过程中添加了重金属捕捉剂,重金属捕捉剂的高分子结构及其内部有效的螯合基团,能在较宽的pH范围内迅速的从废液母液中螯合出重金属离子,并快速形成絮状沉淀物,实现氯化钙的初步净化,接着添加NaOH溶液使得废液母液中的共存的Ca2+和AL3+沉淀,分别生成Ca(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀,同时去除了废液母液中含量较大的Mg+,实现氯化钙的二次净化,随着加入的NaOH溶液溶液的增多,Al(OH)3沉淀溶解,分离得到Ca(OH)2滤渣,再用HCl溶液和Ca(OH)2滤渣发生中和反应,得到CaCl2溶液,最后通过煅烧操作,去除CaCl2表面的水分和杂质离子,得到净化的氯化钙,整个工艺流程操作简单,得到的氯化钙产品纯度大,同时解决了磷矿的废液处理问题,减少了环境污染和资源浪费,更加节能环保。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种氯化钙的制备方法,包括如下步骤:
S1、将磷矿废液母液加至反应罐内,搅拌操作的同时向罐内添加重金属捕捉剂,出现絮状沉淀后继续添加重金属捕捉剂至絮状沉淀不再有明显增多,得到第一混合物,搅拌速度为500r/min;
S2、采用离心技术处理第一混合溶液,分离絮状沉淀,得到滤液,离心时间为10,离心速度为1000r/min;
S3、向滤液内加入浓度为10%NaOH溶液,出现沉淀后继续添加,直至滤液pH值为8,得到第二混合物,整个过程持续搅拌,搅拌速度为800r/min;
S4、采用真空抽滤技术处理第二混合物,得到滤渣,压强设置为0.3MPa;
S5、将滤渣清洗烘干后,再进行粉碎;
S6、向粉碎后的滤渣中加入浓度为30%HCl溶液,直至滤渣完全溶解,pH为5,得到溶液a;
S7、对溶液a进行浓缩处理,脱去50%的水分,得到浓缩液b,其中浓缩温度为50℃,浓缩压强为-0.08MPa;
S8、对浓缩液b进行煅烧,煅烧温度为800℃,煅烧时间为5h得到干燥的氯化钙半成品;
S9、对半成品进行粉碎、密封包装和入库。
在S1中,重金属捕捉剂采用粉剂,与纯化水按照5:100-15:100的比例配制而成。
在S5中,粉碎后的100%-90%的滤渣需通过16目网筛。
在S9中,密封包装好的氯化钙产品需储存于阴凉、通风的库房。
实施例2
一种氯化钙的制备方法,包括如下步骤:
S1、将磷矿废液母液加至反应罐内,搅拌操作的同时向罐内添加重金属捕捉剂,出现絮状沉淀后继续添加重金属捕捉剂至絮状沉淀不再有明显增多,得到第一混合物,搅拌速度为520r/min;
S2、采用离心技术处理第一混合溶液,分离絮状沉淀,得到滤液,离心时间为15min,离心速度为1300r/min;
S3、向滤液内加入浓度为10%NaOH溶液,出现沉淀后继续添加,直至滤液pH值为9,得到第二混合物,整个过程持续搅拌,搅拌速度为1000r/min;
S4、采用真空抽滤技术处理第二混合物,得到滤渣,压强设置为0.3MPa;
S5、将滤渣清洗烘干后,再进行粉碎;
S6、向粉碎后的滤渣中加入浓度为35%HCl溶液,直至滤渣完全溶解,pH为5,得到溶液a;
S7、对溶液a进行浓缩处理,脱去50%的水分,得到浓缩液b,其中浓缩温度为52℃,浓缩压强为-0.08MPa;
S8、对浓缩液b进行煅烧,煅烧温度为900℃,煅烧时间为6h得到干燥的氯化钙半成品;
S9、对半成品进行粉碎、密封包装和入库。
在S1中,重金属捕捉剂采用粉剂,与纯化水按照5:100-15:100的比例配制而成。
在S5中,粉碎后的100%-90%的滤渣需通过16目网筛。
在S9中,密封包装好的氯化钙产品需储存于阴凉、通风的库房。
实施例3
一种氯化钙的制备方法,包括如下步骤:
S1、将磷矿废液母液加至反应罐内,搅拌操作的同时向罐内添加重金属捕捉剂,出现絮状沉淀后继续添加重金属捕捉剂至絮状沉淀不再有明显增多,得到第一混合物,搅拌速度为550r/min;
S2、采用离心技术处理第一混合溶液,分离絮状沉淀,得到滤液,离心时间为15min,离心速度为1250r/min;
S3、向滤液内加入浓度为15%NaOH溶液,出现沉淀后继续添加,直至滤液pH值为8.5,得到第二混合物,整个过程持续搅拌,搅拌速度为900r/min;
S4、采用真空抽滤技术处理第二混合物,得到滤渣,压强设置为0.4MPa;
S5、将滤渣清洗烘干后,再进行粉碎;
S6、向粉碎后的滤渣中加入浓度为30%HCl溶液,直至滤渣完全溶解,pH为5.5,得到溶液a;
S7、对溶液a进行浓缩处理,脱去50%的水分,得到浓缩液b,其中浓缩温度55℃,浓缩压强为-0.085MPa;
S8、对浓缩液b进行煅烧,煅烧温度为900℃,煅烧时间为6h得到干燥的氯化钙半成品;
S9、对半成品进行粉碎、密封包装和入库。
在S1中,重金属捕捉剂采用粉剂,与纯化水按照5:100-15:100的比例配制而成。
在S5中,粉碎后的100%-90%的滤渣需通过16目网筛。
在S9中,密封包装好的氯化钙产品需储存于阴凉、通风的库房。
实施例4
一种氯化钙的制备方法,包括如下步骤:
S1、将磷矿废液母液加至反应罐内,搅拌操作的同时向罐内添加重金属捕捉剂,出现絮状沉淀后继续添加重金属捕捉剂至絮状沉淀不再有明显增多,得到第一混合物,搅拌速度为600r/min;
S2、采用离心技术处理第一混合溶液,分离絮状沉淀,得到滤液,离心时间为20min,离心速度为1500r/min;
S3、向滤液内加入浓度为20%NaOH溶液,出现沉淀后继续添加,直至滤液pH值为9,得到第二混合物,整个过程持续搅拌,搅拌速度为1000r/min;
S4、采用真空抽滤技术处理第二混合物,得到滤渣,压强设置为0.5MPa;
S5、将滤渣清洗烘干后,再进行粉碎;
S6、向粉碎后的滤渣中加入浓度为40%HCl溶液,直至滤渣完全溶解,pH为6,得到溶液a;
S7、对溶液a进行浓缩处理,脱去50%的水分,得到浓缩液b,其中浓缩温度为60℃,浓缩压强为-0.09MPa;
S8、对浓缩液b进行煅烧,煅烧温度为1000℃,煅烧时间为7h得到干燥的氯化钙半成品;
S9、对半成品进行粉碎、密封包装和入库。
在S1中,重金属捕捉剂采用粉剂,与纯化水按照5:100-15:100的比例配制而成。
在S5中,粉碎后的100%-90%的滤渣需通过16目网筛。
在S9中,密封包装好的氯化钙产品需储存于阴凉、通风的库房。
上述多个实施例中涉及的化学反应过程如下:
Ca2++OH-=Ca(OH)2↓
Al3++OH-=Al(OH)3↓
AL(OH)3+NaOH=NaAlO2+H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种氯化钙的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将磷矿废液母液加至反应罐内,搅拌操作的同时向罐内添加重金属捕捉剂,出现絮状沉淀后继续添加重金属捕捉剂至絮状沉淀不再有明显增多,得到第一混合物,搅拌速度为500r/min-600r/min;
S2、采用离心技术处理第一混合溶液,分离絮状沉淀,得到滤液,离心时间为10-20min,离心速度为1000r/min-1500r/min;
S3、向滤液内加入浓度为10%-20%NaOH溶液,出现沉淀后继续添加,直至滤液pH值为8-9,得到第二混合物,整个过程持续搅拌,搅拌速度为800r/min-1000r/min;
S4、采用真空抽滤技术处理第二混合物,得到滤渣,压强设置为0.3MPa–0.5MPa;
S5、将滤渣清洗烘干后,再进行粉碎;
S6、向粉碎后的滤渣中加入浓度为30%-40%HCl溶液,直至滤渣完全溶解,pH为5-6,得到溶液a;
S7、对溶液a进行浓缩处理,脱去50%的水分,得到浓缩液b,其中浓缩温度为50℃-60℃,浓缩压强为-0.08MPa--0.09MPa;
S8、对浓缩液b进行煅烧,煅烧温度为800℃-1000℃,煅烧时间为5h-7h得到干燥的氯化钙半成品;
S9、对半成品进行粉碎、密封包装和入库。
2.根据权利要求1所述的一种氯化钙的制备方法,其特征在于,在S1中,重金属捕捉剂采用粉剂,与纯化水按照5:100-15:100的比例配制而成。
3.根据权利要求1所述的一种氯化钙的制备方法,其特征在于,在S5中,粉碎后的100%-90%的滤渣需通过16目网筛。
4.根据权利要求1所述的一种氯化钙的制备方法,其特征在于,在S9中,密封包装好的氯化钙产品需储存于阴凉、通风的库房。
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