[发明专利]利用消化灰渣生产工业级氯化钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石灰消化反应副产物的处理方法，尤其是一种利用石灰消化副产物生产氯化钙的方法。

背景技术

石灰是用主要成分为碳酸钙的天然岩石经过高温煅烧而制得，其主要成分为CaO，其应用广泛，如建筑、环保、水处理及化工行业。

在很多应用领域，石灰的使用都是先经过消化后使用的，如在烟气脱硫、饲料级磷酸钙盐的生产过程中都以灰乳的形式使用。由于烧制石灰的原料成分，煅烧工艺条件控制等因素，使得烧制的石灰质量各有差异，在消化过程中或多或少的产生消化残留固体渣，即为消化灰渣。目前行业内对消化灰渣的处理方法如下：

大多数企业将消化灰渣经过振动初步脱水后堆存在固定的废渣堆场，其高碱性给周边环境带来隐患，也需要投入大量的财力、物力进行堆场的建设和维护，同时堆场占地面积大。

少部分有条件的企业，直接将碱性消化灰渣湿磨成浆液后用于中和处理酸性废液，但受区域产业配套限制，使用量不大，难以回收大量消化灰渣(如某公司35万吨/年的饲料级磷酸氢钙系统需要配套近9万吨/年的石灰消化系统，石灰质量指标为有效CaO＝84％，以该企业当前80％的化灰率计算，年产消化灰渣中含有效CaO约1.5万吨/年，折合湿基消化灰渣量为约3万吨/年需要处理)。并且该方法本质上还是将消化灰渣浆液作为废液排放，没有对消化灰渣进行有价值的回收利用。

某些生产磷酸钙盐的企业，如饲料级磷酸氢钙厂家，将消化灰渣直接湿磨制浆用于与磷酸的一次中和除杂，具有一定的效果，但是由于消化灰渣中杂质太多，容易出现一段中和料浆澄清度差或者出现一段压滤困难的问题。所以行业内急需另寻化消灰渣的综合利用方案。

据Dow化学公司统计(1999)，工业级氯化钙21％和27％分别用于道路融化冰雪和防治固体尘埃，加起来达48％，是工业级氯化钙的主要用途，目前我国的高速公路通车总里程约10万公里，居世界第二位。随着经济的发展及有关法规的出台，工业级氯化钙在公路化学应用这一方面的需求将会大幅增加。北京市场去年化雪用氯化钙10000多吨。工业级氯化钙在国内用于道路，停车场等消除冰雪约占销售量的10％，其次用于煤矿及夏季道路除尘，近年也用于石油开采、固定注井及注水使用。

随着世界经济的发展和人们生活水平的提高，工业级氯化钙的使用范围也有新的发展，最近欧美发达国家在飞机场大雾天气下开始用氯化钙空中喷洒，使其飞机场能全天候运行以及发展工业级氯化钙作为除墨剂，因此飞机场和印刷厂将成为潜在用户。冶金行业中用作锌矿等有色金属的提纯，冶炼金属锂及对贫铁矿进行团球炼铁等。用无水氯化钙作为太阳能利用的储热材料。此外，工业级氯化钙还用于污水处理、在水采煤运输中用作防结剂以及用于染料行业。

上述资料说明，工业级氯化钙具有很大的市场容量和市场潜力。

发明内容

为解决当前消化灰渣难回收，回收量小的问题，本发明提供了一种利用消化灰渣生产工业级氯化钙的方法。

本发明所采用的技术方案是：利用消化灰渣生产工业级氯化钙的方法，包括以下步骤：

A、将消化灰渣进行湿磨，得到灰渣浆液；

B、向灰渣浆液中加入盐酸进行中和反应，得到中和料浆；

C、向中和料浆中加入活性炭进行脱色处理，得到脱色料浆；

D、对脱色料浆固液分离，得到滤渣和滤液；

E、向滤液中加入石灰乳调节滤液pH至7.5～11，得到氯化钙溶液；

F、将氯化钙溶液静置分层，取上层清液经造粒工序得到工业级氯化钙产品。

主要成分为CaCO₃的钙矿石是烧制石灰的主要原料，其中还含有少量的Mg、Si等杂质，在石灰窑中，经过约900～1100℃的高温煅烧制得，主要煅烧反应方程式如下：

相同的石灰石原料，根据生产过程中使用的窑内温度不同，可分成轻烧石灰、中烧石灰和硬烧石灰。柔和煅烧中形成的细晶，细孔石灰为软烧石灰，高温下产生的石灰为硬烧石灰或烧结石灰。软烧石灰的决定性标记是其表面能高，这也是反应性比硬烧石灰强得多的原因。一块软烧石灰可在几秒钟之内用水消化，而硬烧石灰通常需要几小时。如900℃煅烧的石灰溶于水时比1200℃生产的硬烧石灰快50倍，对于一定的消化设备其消化时间一定，因此部分硬烧石灰未能全部消化而以化灰渣的形式被弃用，另外部分中心内核未烧透仍然是CaCO₃，在消化时也进入以化灰渣的形式排出。