[发明专利]利用纳米轻质碳酸钙消化废渣生产磷酸氢钙的方法

说明书

本发明涉及一种利用纳米轻质碳酸钙消化废渣生产磷酸氢钙的方法。重点研究磷酸氢钙中钙元素的来源，充分结合磷、钙产业，将纳米碳酸钙生产过程中的消化废渣回收利用，作为钙源补充剂，减少传统氧化钙的使用，从而进一步减少碳排放。磷酸采用热法磷酸，本文不多赘述。可在35‑40℃、5‑10%氢氧化钙浓度、35‑37%磷酸浓度下搅拌反应，控制PH值。该方法生产磷酸氢钙总磷含量16‑17%、钙含量20‑24%，可作为饲料级磷酸氢钙，符合国家标准。

技术领域

本发明涉及一种纳米(轻质)碳酸钙消化废渣生产磷酸氢钙方法，尤其涉及一种纳米(轻质)碳酸钙消化废渣回收利用做为钙源替代传统氧化钙生产磷酸氢钙方法。

背景技术

国内纳米碳酸钙的生产规模约40万吨/年，据石灰石品位、煅烧工况、石灰活性、消化能力的区别，不完全统计国内纳米碳酸钙行业每年产生约4万吨消化废渣，其中可以回收利用的氢氧化钙约1.6万吨/年；国内轻质碳酸钙的生产规模约1250万吨/年，每年产生约62.5万吨消化废渣，其中可以回收利用的氢氧化钙约25万吨/年。传统情况下，该部分废渣使用在建筑材料、筑路材料、渔业养殖、工业级氢氧化钙等低附加值领域，更甚者堆积存放或填埋处理，对环景极不友好。

磷酸氢钙，特别是饲料级磷酸氢钙的生产，普遍采用生石灰消化反应生产氢氧化钙，再与热法磷酸反应的工艺手段。国内饲料级磷酸氢钙需求量约200万吨/年，需消耗生石灰65万吨/年。单独使用生石灰极大的提高了该产业的单位碳排放值。

发明内容

针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用纳米(轻质)碳酸钙消化废渣生产磷酸氢钙的方法。

本发明的是通过如下技术方案实现的：

一种利用纳米(轻质)碳酸钙消化废渣生产磷酸氢钙的方法，该方法依次包括如下步骤：

(1)碳酸钙含量大于97.5％的石灰石经高温辐射煅烧生成CaO及CO₂气体，取优质生石灰与一定的温度的水进行消化反应，得Ca(OH)₂料浆，CO₂气体经三级净化处理后作为碳化反应的气源完全使用；

(2)把Ca(OH)₂料浆通过低目数筛网、水力旋流器、高目数筛网除杂，制得纯净的Ca(OH)₂料浆生产纳米(轻质)碳酸钙，筛余物的消化废渣作为本项目的原材料；

(3)将消化废渣第一时间至二次收集池，与水混合，减少与大气接触的可能性，防止碳酸化，二次消化3-5小时，将未反应的氧化钙继续反应为氢氧化钙，通过筛网过滤去除废渣中的碳酸钙、二氧化硅等杂质，均匀配置成质量浓度为5-10％的混合溶液。筛下物为后续使用的Ca(OH)₂料浆，筛上物为环景友好矿物质，可做土地填埋或平整使用；

(4)将工艺水加入反应釜，再将热法磷酸加入反应釜，配成稀磷酸；

(5)将配置好的Ca(OH)₂料浆加入反应釜中，控制反应温度，控制反应终点pH值；

(6)达到反应终点后，进行熟化，然后加入一定量的稳定剂，再次熟化，测定pH值；

(7)将熟化好的料液进行压滤、干燥、粉碎便可得到饲料级磷酸氢钙产品。

所述步骤(1)中石灰石煅烧所用石灰石为开采加工的尾矿，粒径10-30nm，煅烧后石灰活性≥350ml/4molHCl。

所述步骤(1)中CO₂气体经旋风除尘器、喷淋塔、洗涤塔这三道工序的净化后使用到纳米(轻质)碳酸钙生产过程中，不对外排放。

所述步骤(2)中的消化废渣主要成分包括氢氧化钙35-40％、水35-40％、氧化钙10-15％、二氧化硅8-12％、氧化镁2-5％。

所述步骤(3)中的消化废渣配置成5-10％氢氧化钙溶液，所用工艺水温度35-40℃，筛网选择100目；

所述步骤(4)配置稀磷酸浓度控制在35-37％；