CN111777090A - 一种硫酸钙的溶解方法 - Google Patents

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梁勇
何秉轩
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Abstract

本发明提供一种硫酸钙的溶解方法，包括以下步骤：S1，将硫酸钙投入盛有氨水溶液的容器中，并与氨水溶液充分接触进行反应；S2，对容器进行加热和加压；S3，反应后，对容器进行降温降压；S4，抽滤容器内反应后的固液混合物，并烘干滤渣后，进行称重，完成硫酸钙的溶解；本发明能够在较短时间内有效的溶解硫酸钙；同时，方法便于操作，步骤简单，原料容易获得；此外，在溶解过程当中，不产生有害气体，不易腐蚀设备零部件，污染较小。

Description

一种硫酸钙的溶解方法
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及化学物质溶解技术领域，尤其涉及一种硫酸钙的溶解方法。
背景技术
硫酸钙是一种常见的难溶盐，常温下，在水中的溶解度仅0.26g/L，由于它的难溶特性，也导致了诸多问题。以我国大量堆积的磷酸生产废弃物磷石膏为例，其主要成分即硫酸钙，作为一种包含了重金属、磷酸盐、氟化物、二氧化硅等有害杂质的工业废弃物，大量堆积浪费空间，污染土地，由于磷石膏的产排速度远大于它的处理速度，对磷石膏的处理问题一直都很突出。另外，在海水资源利用、石油、矿冶等方面，当某个工序中硫酸根与钙离子的浓度积大于时，会产生质地坚硬的硫酸钙结垢，导致流通截面积变小、传质困难、受热不均、热损失增大、局部堵塞等问题，对其采用一般的加酸清理法效果并不理想，是公认的最难清除的结垢物。
由于硫酸钙难溶于酸的特性，目前现有的溶解硫酸钙的方法主要分为两类：碱法和络合法。
碱法溶解硫酸钙如中国发明专利“一种清洗双碱脱硫法脱硫塔硫酸钙垢的方法”(申请号：201911103963.3，申请公布号：CN110917850A)所述。
在上述的碱法溶解过程当中，需要先再加温加压的条件下用纯碱将硫酸钙转化为碳酸钙，再加入盐酸溶液将碳酸钙溶解，多次反复循环之后才能达到较高的溶解率。
络合法如在先的中国发明专利以及“一种石油管道除垢剂”(申请号：201810248472.7，申请公布号：CN108823000A)所述。
采用络合法溶解硫酸钙时，不同的络合剂需要搭配多种不同的试剂才能发挥较好的溶解效果，此外一些络合剂的缺点突出，例如腐蚀性强、污染环境、损害人体健康、高温析出或者稳定性差、溶解效果差、产生腐蚀性气体、成本高等。
综上所述，本申请现提出一种硫酸钙的溶解方法来解决上述出现的问题。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种硫酸钙的溶解方法，以解决背景技术中提出的问题。
基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种硫酸钙的溶解方法，包括以下步骤：
S1，将硫酸钙投入盛有氨水溶液的容器中，并与氨水溶液充分接触进行反应；
S2，对容器进行加热和加压；
S3，反应后，对容器进行降温降压；
S4，抽滤容器内反应后的固液混合物，并烘干滤渣后，进行称重，完成硫酸钙的溶解。
优选的，所述步骤S1中，所述步骤S1中硫酸钙与氨水溶液反应的过程中，保持容器的密闭。
优选的，所述步骤S1中，所述氨水浓度为5-12mol/L。
优选的，所述步骤S1中，所述氨水与硫酸钙的液固比为4:1-12:1。
优选的，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应过程中的温度为100-150℃。
优选的，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应过程中的压强为0.1-0.5MPa。
优选的，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应的时间为2-6h。
从上面所述可以看出，本发明的有益效果：本发明提供的一种溶解硫酸钙的方法，能够在较短时间内有效的溶解硫酸钙；同时，方法便于操作，步骤简单，原料容易获得；此外，在溶解过程当中，不产生有害气体，不易腐蚀设备零部件，污染较小。
附图说明
图1为本发明提供的一种溶解硫酸钙的方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
请参阅图1，一种硫酸钙的溶解方法，包括以下步骤：
S1，将硫酸钙投入盛有氨水溶液的容器中，并与氨水溶液充分接触进行反应；
S2，对容器进行加热和加压；
S3，反应后，对容器进行降温降压；
S4，抽滤容器内反应后的固液混合物，并烘干滤渣后，进行称重，完成硫酸钙的溶解。
作为上述方案的改进方案，所述步骤S1中，所述步骤S1中硫酸钙与氨水溶液反应的过程中，保持容器的密闭。
作为上述方案的改进方案，所述步骤S1中，所述氨水浓度为5-12mol/L。
作为上述方案的改进方案，所述步骤S1中，所述氨水与硫酸钙的液固比为4:1-12:1。
作为上述方案的改进方案，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应过程中的温度为100-150℃。
作为上述方案的改进方案，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应过程中的压强为0.1-0.5MPa。
作为上述方案的改进方案，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应的时间为2-6h。
实施例一
取硫酸钙粉末20g，氨水浓度为5mol/L，反应物液固比5:1，反应温度110℃，反应压强0.2MPa，反应时间2h。
在高压釜中充分反应后，趁热过滤高压釜中的固液混合物，烘干过滤所得的渣重11.4g，溶解率43％。
实施例二
取硫酸钙粉末10g，配置5mol/L的氨水100mL，反应物液固比10:1，反应温度120℃，反应压强0.3MPa，反应时间2.5h。
在高压釜中充分反应后，趁热过滤高压釜中的固液混合物，烘干过滤所得的渣重4.8g，溶解率52％。
实施例三
取硫酸钙粉末16.7g，配置7mol/L的氨水100mL，反应物液固比6:1，反应温度135℃，反应压强0.38MPa，反应时间4h。
在高压釜中充分反应后，趁热过滤高压釜中的固液混合物，烘干过滤所得的渣重6.01g，溶解率64％。
实施例四
取硫酸钙粉末8.3g，配置9mol/L的氨水100mL，反应物液固比12:1，反应温度150℃，反应压强0.5MPa，反应时间5h。
在高压釜中充分反应后，趁热过滤高压釜中的固液混合物，烘干过滤所得的渣重1.17g，溶解率86％。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将硫酸钙投入盛有氨水溶液的容器中，并与氨水溶液充分接触进行反应；
S2，对容器进行加热和加压；
S3，反应后，对容器进行降温降压；
S4，抽滤容器内反应后的固液混合物，并烘干滤渣后，进行称重，完成硫酸钙的溶解。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述步骤S1中硫酸钙与氨水溶液反应的过程中，保持容器的密闭。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述氨水浓度为5-12mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述氨水与硫酸钙的液固比为4:1-12:1。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应过程中的温度为100-150℃。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应过程中的压强为0.1-0.5MPa。
7.根据权利要求1所述的一种硫酸钙的溶解方法，其特征在于，所述步骤S2中，硫酸钙与氨水溶液反应的时间为2-6h。
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