[发明专利]一种利用氢氟酸工厂工业废渣制备二水石膏的工艺

说明书

本发明公开了一种利用氢氟酸工厂工业废渣制备二水石膏的工艺，该工艺采用水洗除去硫酸钙废渣中的硫酸和氟化氢以及可溶性硫酸盐等杂质，并通过向其滤液中加入Ca(OH)₂溶液使之发生酸碱中和反应，上层清夜用于再次洗涤硫酸钙废渣，沉淀再次利用。另外，该工艺采用加入化学激发剂硫酸钾使CaSO₄转变为CaSO₄·2H₂O。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪对实验过程中的样品微观形貌、组成以及CaSO₄·2H₂O的转化率进行了系统的表征分析，结果表明本发明所得产品至少有95％的CaSO₄·2H₂O生成，且CaSO₄·2H₂O含量达到建筑石膏标准。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体而言，涉及一种利用氢氟酸工厂工业废渣制备二水石膏的工艺。

背景技术

氢氟酸是重要的化工产品，广泛用于有机合成(聚合、缩合、烷基化)的促进剂、含氟树脂、阻燃剂，以及用于制备有机和无机氟化物，如氟碳化合物、氟化铝、六氟化铀、冰晶石等。由于具有腐蚀性极强的特点，氢氟酸能侵蚀玻璃和硅酸盐而形成气态四氟化硅，从而用于氢腐蚀刻玻璃、电镀、陶瓷处理、磨砂灯泡的制造、金属铸件除砂、石墨灰分的去除、金属的洗净(酸洗铜、黄铜、不锈钢等)和半导体(锗、硅)的制造等。

氢氟酸是用硫酸分解萤石制得，目前工业生产几乎都采用硫酸法。其工艺过程简述如下：将干燥后的萤石粉和硫酸(浓度98％以上)，按配比l:(1.2-1.3)在炉外混料或在炉内混料后，进人回转式反应炉内(炉内气相温度控制在(280土10)℃)。其主要反应式为：CaF₂(s)+H₂SO₄(l)→2HF(g)+CaSO₄(s)。

氟化工产品在当今人类的生产生活中应用广泛，随着经济的快速发展，全球对于氟化工产品的需求量也逐年增加，中国各类氟化工产品的产能超过500万吨。由于产品种类多、性能优异、应用领域广，氟化工行业成为化工体系中重要的子行业，随之而来的是氢氟酸需求日益增加。然而，氢氟酸工业生产中的废渣大都露天堆放或者填埋，其含有硫酸、氟化氢等物质，环境危害极大，故工业废渣的处理也越来越急迫。

CN109265040A公开了一种工业废渣作为水泥缓凝剂的应用，包括以下步骤：(1)根据不同品种水泥需要不同配比的三氧化硫，将所述氟石膏进行称重配比；(2)与配比相对应的水泥熟料及水泥混合材料进行粉磨。CN1948202A公开了一种氢氟酸生产过程中所产生的副产品氟石膏的分离加工处理方法，其根据生产氢氟酸过程中产生的氟石膏产品本身粒径不同氟含量不同，选择不同孔径筛网对氟石膏产品进行筛分，通过筛选，筛上得到低氟含量的氟石膏产品，对于筛下的高氟含量氟石膏产品，再进行后续处理。上述技术虽然尝试着解决氢氟酸工厂工业废渣的资源化利用问题，然而其没有将氟石膏转化成符合行业标准的建筑石膏，因此所得制品的工业价值较低。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用氢氟酸工厂工业废渣制备二水石膏的工艺，从而使工业废渣经过处理制备高附加值的二水石膏，同时达到资源充分利用的效果。

为了实现上述技术目的，本发明人将工业废渣通过研磨、洗涤除去废渣中的HF、H₂SO₄、可溶性硫酸盐等杂质，再加入诱导剂进行水化，生成了符合行业标准的建筑材料CaSO₄·2H₂O。

本发明具体的技术方案为：一种利用氢氟酸工厂工业废渣制备二水石膏的工艺，该工艺包括如下步骤：

(1)将工业废渣(主要物质为无水硫酸钙)研磨成细小微粒，然后洗涤过滤，使洗涤后的固体物料pH接近中性，达到工业要求的标准，同时收集洗液；