[发明专利]一种二水硫酸钙生产方法及生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种二水硫酸钙生产方法，本发明还涉及一种二水硫酸钙生产中使用的生产装置，属于工业废硫酸液体的循环回收领域。

背景技术

目前有些生产企业会排出含有10～20%浓度硫酸的废酸液。一般采用液体氢氧化钠或石灰乳中和至中性，会产生大量的硫酸钙（石膏）废渣，处理成本偏高。随着国家深入推行可持续发展的国策，环保意识引起各相关部门的高度重视。有关环境保护，各种可再生资源的有效再利用，以及工业废品再生等各项科研项目得到各企业重视和得以广泛开展，并且很多科研成果已经用于生产实践，不仅使生产环境得到改善，而且创造了很好的经济效益。如工业副产石膏得到广泛的开发利用，主要用于生产建筑用石膏板、装饰用石膏线、以及其它较低端的应用。

目前工业副产石膏存在产品白度差（80以下），硫酸钙含量低（90%以下），影响了副产石膏的进一步深度开发利用，影响到副产石膏资源的有效循环再利用，难以创造经济价值。

    传统工艺中工业石灰化浆白度一般在70～90之间，而且由于生产工业石灰的原料石灰石中含有部分SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、MgO等杂质达10%以上，这些因素决定了采用工业石灰化浆生产二水硫酸钙白度、纯度不理想。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种二水硫酸钙生产方法，所得工业副产石膏白度好（90以上）、纯度高（可达95%以上），利于进一步深加工，以获得更大的经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种二水硫酸钙生产方法，其创新点在于：将摩尔浓度为0.2～0.4mol/L的含废硫酸的酸液与方解石浆混合，通过复分解反应至pH值1～4.2，后用氢氧化钙浆调节pH值至中性，充分反应后，依次经陈化、浓缩、滤泥、脱水，生产出白度90以上，纯度达95%的二水硫酸钙制品。

其反应方程式如下：

H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+ CO₂↑

经反应至pH值为1～4.2，再用氢氧化钙浆中和至混合液呈中性，其反应方程式如下：

H₂SO₄+Ca(OH)₂=CaSO₄+2H₂O

在此基础上，所述控制方解石浆与废硫酸液混合反应至PH值1.2～4.2。

在此基础上，所述方解石浆的质量浓度为7～25%。

在此基础上，所述氢氧化钙浆的质量浓度为3～15%。

在此基础上，所述化浆成方解石浆的方解石粉的细度控制在200～1000目之间。

在此基础上，所述氢氧化钙的中位粒径为1～10μm。

本发明还有一个目的是提供一种用于二水硫酸钙生产方法中的生产装置，包括依次相连的混酸槽、方解石化浆池、废酸液与方解石混合一级反应槽、二级反应池、PH值调节池和陈化、浓缩池，其创新点在于：所述一级反应槽上方设置有喷淋装置，该喷淋装置凌空于一级反应槽上方5～15cm，所述喷淋装置包括两条主管道和若干根辅助管道，两条主管道分别平行设置于两侧，若干根辅助管道间隔相同距离且相互平行固定于两条主管道之间，均与两条主管道垂直；

 所述若干根辅助管道朝向一级反应池的表面均匀设置有用于释放废硫酸的小孔，该小孔的设置密度为3～5个/cm²。

在此基础上，所述辅助管道设置有10～30根。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明的生产过程利于控制，所得工业副产石膏白度好（90以上）、纯度高（可达95%以上），利于进一步深加工，以获得更大的经济效益。

（2）本发明采用的方解石原矿纯度高，CaCO₃含量可达99%以上，白度可达92以上。因此，以方解石粉化浆为主体原料生产的副品石膏品质高，且生产成本低、原料来源广泛、价格便宜，具有较高的经济价值。