[发明专利]一种利用芳纶Ⅱ纺丝废酸液生产二水硫酸钙的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳纶Ⅱ中废液处理和再利用的工艺，更具体地说，本发明涉及一种利用芳纶Ⅱ废酸液生产二水硫酸钙的工艺，属于芳纶Ⅱ生产中废液处理技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维是20世纪70年代发展起来的应用前景十分广阔的特种纤维材料，由于其具有高强度、高模量、耐高温的优异性能，在航天、航空、通讯领域获得了广泛应用，在国防建设和国民经济建设中，占有重要的地位，具有深远的影响和意义。

在芳纶Ⅱ的生产中，最后的纺丝工序中需要使用酸浴，会产生废弃的稀硫酸液，其中用于废酸处理装置的承担处理每年8%左右的废稀硫酸溶液50000吨的任务。因为稀硫酸直接排放将严重污染当地环境，必须经过治理达标后才可排放，一般的处理方法，比如中和或浓缩，成本较高，且没有经济价值高的副产品产生，为合理治理并利用这部分废酸资源，急待研究出一种能够低成本处理废酸且能够产生高价值副产品的废酸处理方法。

二水硫酸钙，即石膏，中高档硫酸钙主要用于食品、医药、化工、油漆、啤酒发酵、水泥、食用菌、肥料造粒、食品添加剂、化工填充料等领域。而在芳纶Ⅱ的生产工艺中的废酸液就可以用来回收生产二水硫酸钙，提高废物利用率，产生额外的经济价值。

国家知识产权局于2011.12.14公开了一件公开号为CN102275970A，名称为“钛白废酸废水综合利用方法”的发明专利，该专利公开了一种钛白废酸废水综合利用方法，属于冶金领域。本发明方法是要解决现有技术中不能低成本充分利用钛白废酸废水的技术问题。钛白废酸废水综合利用方法，包括以下步骤：a、向盐酸溶液中加入石灰石，充分反应得到氯化钙溶液；b、向氯化钙溶液中加入钛白废酸或废水，充分反应后过滤得二水硫酸钙和滤液，所述二水硫酸钙经烘干处理得到产品石膏；c、将步骤b所得滤液作为制取氯化钙溶液的原料与石灰石反应，重复步骤a和b一次以上后，向步骤b所得滤液中加入氢氧化钠溶液，充分反应后过滤得到氯化钠溶液和富含铁、钛、钒、钪和镓的沉淀物。本发明方法成本低廉，能很好的解决钛白废酸和废水对环境污染的问题，具有很好的推广前景。

上述专利中记载了在钛白粉生产领域，主要采用硫酸法生产钛白粉，硫酸法生产钛白粉所产生的废酸称之为钛白废酸，钛白废酸的主要物质组成为：硫酸、铁、钛、钒、钪和镓。而在芳纶Ⅱ的纺丝工序中，其酸浴产生的废酸液主要含有：含量为6～10%的硫酸；少量的低聚物和断丝；微量的硅油和铁、钠、镍离子；其余是水。虽然现有技术中有利用废酸液中的硫酸制备二水硫酸钙的工艺，但是其技术领域，废液中的成分以及处理方法都不相同，不能直接用于芳纶Ⅱ纺丝工序中产生的废酸液处理，且无法高质量、高效、连续的副产二水硫酸钙。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的废酸液处理回收副产二水硫酸钙的工艺，由于领域不同，处理的废酸液不同，不能直接用于芳纶Ⅱ纺丝工序中产生的废酸液处理回收副产二水硫酸钙的问题，提供一种利用芳纶Ⅱ废酸液连续生产二水硫酸钙的工艺，能够针对芳纶Ⅱ纺丝产生的废酸液，进行处理，高质量、高效地生产出二水硫酸钙，不仅废物再利用，且能够产生经济价值较高的产品。

为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：

一种利用芳纶Ⅱ纺丝废酸液生产二水硫酸钙的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：

A、废酸液预处理

将芳纶Ⅱ纺丝废酸液通过过滤器进行过滤，然后经过缓冲罐，控制所述的芳纶Ⅱ纺丝废酸液中的硫酸浓度波动范围；

B、进料

将步骤A中经过预处理的芳纶Ⅱ纺丝废酸液加入反应结晶装置中，同时向反应结晶装置中加入重钙浆料，所述的经过预处理的芳纶Ⅱ纺丝废酸液中的硫酸和重钙中的碳酸钙之间的摩尔比为1.02～1.12:1；

C、反应结晶

控制反应结晶装置的搅拌转速为150～200r/min，调节工艺用水流速为2～6m3/h，使经过预处理的芳纶Ⅱ纺丝废酸液和重钙浆料反应结晶，得到反应结晶浆料；

D、浓密

将步骤C得到的反应结晶浆料通入浓密装置中，进行固液分离，提高反应结晶浆料中二水硫酸钙的质量浓度；

E、过滤

将步骤D中经过浓密装置的反应结晶浆料通入真空带式过滤机，进行过滤；

F、沉淀

将经过过滤的浆料输入至沉淀池沉淀，固体和液体分离，得到的分离液和沉淀，沉淀即为本发明产品二水硫酸钙。

优选的，本发明在步骤A中，所述的过滤器的精度为150～250目。