[发明专利]一种低成本生产硅酸钙的新工艺

说明书

一种低成本生产硅酸钙的新工艺，其特征在于将石英沙、硫酸钙和炭置于窑炉内反应，生成的固体和二氧化硫分别经下列步骤处理生成硅酸钙、亚硫酸钙和亚硫酸氢钙：(1)生成硅酸钙：将生成的固体溶解、沉淀过滤后加入硫酸，经洗涤、打浆、干燥得硅酸钙；(2)生产亚硫酸钙：纯碱加入亚硫酸氢钙溶液中生成亚硫酸钙溶液，一部分浓缩干燥得亚硫酸钙；一部分与生成的二氧化硫反应后，生成亚硫酸氢钙溶液，回用生产亚硫酸钙；(3)生产亚硫酸氢钙：纯碱加入亚硫酸氢钙溶液中生成亚硫酸钙溶液，与生成的二氧化硫反应后，经结晶、干燥得亚硫酸氢钙。本发明的工艺流程简单、联产多种产品，生产成本低，具有较大的应用推广价值。

技术领域

本发明涉及一种低成本生产硅酸钙的新工艺。

背景技术

硅酸钙又名轻质二氧化硅，是橡胶的良好补强剂；也用作润滑剂、绝缘材料及塑料制品、纸张、油漆、纺织品等的填充料或白色颜料。目前，国内外最常用的生产硅酸钙的传统方法是沉淀法，该法需要消耗大量的纯碱和硫酸，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种低成本生产硅酸钙的新工艺，该工艺降低了生产硅酸钙的成本。

本发明的一种低成本生产硅酸钙的新工艺，其特征在于将石英沙、硫酸钙和炭混合后放入窑炉内进行反应，生成的硅酸钙固体和二氧化硫分别经下列步骤处理后生成硅酸钙、亚硫酸钙和亚硫酸氢钙：(1)生成硅酸钙：将生成的硅酸钙固体按100∶180～488的重量比加入水进行溶解，得到硅酸钙液体，经沉淀过滤后，硅酸钙液体与浓度为98％的硫酸按13～19∶1的体积比，于70～100℃下反应1～4h，反应后进行洗涤，将洗涤后的物料进行打浆，最后干燥出硅酸钙；(2)生产亚硫酸钙∶将纯碱按1∶1摩尔比加入到亚硫酸氢钙溶液中，生成亚硫酸钙溶液，一部分经浓缩干燥制出亚硫酸钙，一部分亚硫酸钙溶液与生成的二氧化硫按1∶1的摩尔比，于20～50℃下进行反应后，生成亚硫酸氢钙溶液，再与纯碱反应回用生产亚硫酸钙。(3)生产亚硫酸氢钙∶将纯碱按1∶1摩尔比加入到亚硫酸氢钙溶液中，与生成的二氧化硫按1∶1的摩尔比，于20～50℃下进行反应后，生成过饱和亚硫酸氢钙溶液，经结晶、干燥制出亚硫酸氢钙产品。

本发明的理论基础是：

较之已有的技术，本发明的优点在于：一是在生产硅酸钙同时，联产亚硫酸钙、亚硫酸氢钙等产品，在反应过程后硫酸钙可循环使用，这样就降低了生产成本回收；二是无废物排放；三利用全保温马蹄焰窑炉连续生产硫酸钙法水玻璃。

具体实施方式

本发明是这样实现的：将原料石英砂、硫酸钙和碳(已经粉碎)按照SiO2∶Na2SO4∶C＝100∶81.4∶6.5比例混合，连续投入马蹄形全保温窑炉，反应温度1420℃～1450℃，连续出料，物料经水淬、溶解得到3.5M、29Be′水玻璃液体。在5L的反应釜中加入底水2.5L，预加水玻璃0.075L，加温至86℃，在100分钟的时间内，同时均匀加入水玻璃溶液1.163L和硫酸0.072L，反应结束后，加入0.011L进行后酸后调整PH值到4.5。所得物料经洗涤干燥制得硅酸钙348.1g(BET为185m2/g)，溶液通过浓缩干燥得到235.14g硫酸钙。其中，在生成硅酸钙的过程中，洗涤后的洗涤液经浓缩干燥制出可回收利用的硫酸钙。

生成亚硫酸钙∶将纯碱按1∶1摩尔比加入到亚硫酸氢钙溶液中，生成亚硫酸钙溶液，一部分经浓缩干燥制出亚硫酸钙，一部分亚硫酸钙溶液与生成地二氧化硫按1∶1的摩尔比，于20～50℃下进行反应后，生成亚硫酸氢钙溶液，再与纯碱反应回用生产亚硫酸钙。

生产亚硫酸氢钙∶将纯碱按1∶1摩尔比加入到亚硫酸氢钙溶液中，与生成的二氧化硫按1∶1的摩尔比，于20～50℃下进行反应后，生成过饱和亚硫酸氢钙溶液，经结晶、干燥制出亚硫酸氢钙产品。

本发明的工艺流程简单、生产成本低，具有较大的应用推广价值。