[发明专利]一种利用黄磷炉渣制备碳酸钙联产工业盐和硅胶的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工三废治理和利用的技术领域，特别是一种利用黄磷炉渣制备碳酸钙联产工业盐和硅胶的方法。

背景技术

黄磷炉渣是黄磷厂排放的工业废渣：每生产一吨黄磷要排放8～10吨的黄磷炉渣，目前我国黄磷炉渣的排放量达200多万吨，长期以来未得到有效利用，作为工业废渣堆积如山。由于黄磷渣中含有少量的磷酸根离子和氟离子，在雨水中会逐渐溶解而渗入在下，严重污染环境。

黄磷炉渣是利用磷矿石生产黄磷后的工业副产品，在冶炼过程中，处于熔融状态下的磷渣经水淬而冷却，经分析其中的主要成分是硅酸盐玻璃体，SiO₂和CaO总含量近90％，具有潜在的水化活性。

碳酸钙有广泛的用途，市场需求量很大，例如：

橡胶行业：碳酸钙是橡胶工业中使用量最大大填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶之中，可增加其制品的容积，并节约昂贵的天然橡胶，从而大大降低成本。碳酸钙填入橡胶中，能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性。

塑料行业：碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，还能提高制品的硬度，并提高制品的表面光泽和表面平整性。由于碳酸钙白度在90％以上，还取代昂贵的白色颜料。

油漆行业：碳酸钙在油漆行业中的用量也较大，是如在稠漆中用量为30％以上。

水性涂料行业：碳酸钙在水性涂料行业的用途更为广泛，能使涂料不沉降，易分散，光泽好等特性，在水性涂料用量为20～60％。

另外，碳酸钙在造纸工业的重要作用，能保证纸张的强度和白度，且成本较低。在电缆行业产品中，能起一定的绝缘作用。

据有关资料分析，到2010年，我国的碳酸钙市场需求量为：塑料工业：重质碳酸钙的需求量预计将达到22万吨；造纸工业：将需要超细重质碳酸钙60万吨左右；橡胶工业：总需求量将达到20万吨左右；油漆涂料：需超细重质碳酸钙6万吨左右；胶粘剂和密封剂：将消耗碳酸钙55万吨左右，超细活性重质碳酸钙的用量将达到11万吨左右。

氯化钠有广泛的用途，例如，医疗上的生理盐水是用氯化钠配制的；农业上可以用氯化钠溶液来选种；工业上可以氯化钠为原料来制取碳酸钠、碳酸钠、氯气和盐酸等；此外，还可用食盐腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等，腌制成的食品不仅风味独特，还可延长保存时间；公路上的积雪也可以用氯化钠来消除，等等。

硅胶具有强力吸附能迅速有效地吸附密封包装内的水分、化学性质稳定、无毒无害的特点；加之近年来不断的创新开发，各种硅胶已被大量用于药物提纯、DNA分离、食品干燥、高精电子、高级化妆品、污水净化、啤酒提纯、高级涂料以及树脂生产或保存等方面。在我们日常生活和生产经营活动中，硅胶被经常用于以下几方面：

精密光学仪器、电子电器的干燥防霉包装；皮具干燥方面，如放置于皮衣、皮袋、皮鞋内起到干燥保质的作用；食品干燥方面，多见于放在饼干及油炸类食品中，以保证食品松脆；药品干燥方面，放于药瓶内，确保药品延长保存期；集装箱干燥：运输的集装箱在不同纬度上会形成箱里的“内雨”，如果您使用硅胶干燥剂，它能吸附相当于自身重量的水份，对远洋运输长达50天的过程中，可以有效地降低露点而使集装箱的凝水现象得到控制；宾馆用物品类，如放置在衣柜中，鞋中和床下，吸附各种异味，保持空气干爽清新。另外，硅胶还可广泛用于电子元件、飞机宇航、化工管道、仪表仪器、光学仪器、家用电器、电热电器、冷藏设备、灯具等。

为了充分利用废弃的黄磷炉渣，人们对此进行大量研究，如申请号为90104711.2就公开了一种利用黄磷炉渣制取炭黑的方法，又如申请号为200810007832.0公开了一种用磷渣生产压延式微晶玻璃装饰板材的方法，等等。但是还没有利用黄磷炉渣制备碳酸钙联产氯化钠和无水偏硅的方法的相关报道。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种利用黄磷炉渣制备碳酸钙联产工业盐和硅胶的方法。该方法不但工艺简单易行，而且变废为宝，创造出可观的经济价值的同时还消除了化工废渣，治理了环境污染。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种利用黄磷炉渣制备碳酸钙联产工业盐和硅胶的方法，包括黄磷炉渣的净化及合成过程和合成硅胶的过程；

所述的黄磷炉渣净化及合成的过程为：先将折算好的黄磷炉渣中的纯氧化钙与盐酸溶液按照纯物质的质量比1∶1.1～1.5置于净化器中反应，再将反应后的物质经过第一抽滤器抽滤得到澄清的氯化钙溶液和二氧化硅滤饼；