[发明专利]一种用黄磷炉渣制备碳酸钙联产氯化钠和无水偏硅的方法

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，特别是一种用黄磷炉渣制备碳酸钙联产氯化钠和无水偏硅的方法。

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、氢氧化钠、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。

而无水偏硅主要用作是洗衣粉助洗剂、洗衣膏、洗衣液助剂、餐洗净助洗剂等；其吸油值高达70％，去油污能力取代水合偏硅酸钠(吸油值38％)。无水偏硅也广发用于工业清洗剂助剂；是金属清洗剂，重油污清洗剂、石油管道疏通清洗剂、酒瓶奶瓶清洗剂等多种清洗剂的重要组成成分，去污力强，又有防腐防锈效果；还是陶瓷、水泥、耐火材料、助磨增强剂。ISS具有独特的降凝解聚效果，在陶瓷、水泥、耐火材料磨粉生产中，可以有效缩短细磨时间，提高胚体强度和水泥标号；另外还有建筑用水泥添加剂、分散剂、电镀除锈抛光剂、pH值缓冲剂、棉纱蒸煮、纸张漂白、织物整理剂、原油、天然气和水下钻探工程中用作胶粘剂和水泥分散剂、金属防腐防锈剂、高炉维修、砌筑粘结剂、生产特种润滑油、触变剂的助剂、玻璃增强剂等等。

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氯化钙联产水玻璃的方法，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：

一种用黄磷炉渣制备碳酸钙联产氯化钠和无水偏硅的方法；包括黄磷炉渣的黄磷炉渣的净化及合成过程和合成无水偏硅的过程为；

所述的黄磷炉渣的净化及合成过程为：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置于净化器中进行反应，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；

其中，澄清的氯化钙溶液与碳酸钠按照纯物质的质量比1∶0.76～1.16投入到合成器里，在徐徐搅拌下进行化学反应，再将反应后的物质经过第二抽滤器抽滤得到澄清的氯化钠溶液和碳酸钙滤饼；