本發(fā)明涉及化工及有色冶金設(shè)備中硫酸鈣管垢的清除及其清理液的再生方法。
背景技術(shù)：
在化工及有色冶金過(guò)程中，鈣鎂作為共存離子進(jìn)入系統(tǒng)，當(dāng)鈣離子累積到一定程度后會(huì)結(jié)成硫酸鈣膏狀難溶物，附著在泵的葉輪上，堵塞管道，影響泵的效率，從而影響料液運(yùn)輸，影響生產(chǎn)。為了清理管道的管垢，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的最大化的目的，有必要研究一種快速，高效且可以循環(huán)使用去除管垢的經(jīng)濟(jì)方法。現(xiàn)有主要路線：(a)機(jī)械除垢，清管器為直線運(yùn)動(dòng)，而CaSO4垢結(jié)構(gòu)緊密、硬度大，要清理干凈管內(nèi)垢層，一般需好幾次，清管效率低，質(zhì)量差；(b)NaOH浸泡耗時(shí)較長(zhǎng)，并且垢殘留量也較多，還需加入表面活性劑促進(jìn)硫酸鈣垢溶解，操作繁瑣；(c)EDTA鈉鹽價(jià)格較貴，成本高，需要找到一個(gè)方法循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)上不合算。現(xiàn)有方法中不僅清管效率低，操作復(fù)雜，而且成本較高。而本方法是用便宜的試劑快速的溶解硫酸鈣垢，再循環(huán)利用，處理方法簡(jiǎn)單易于實(shí)施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種價(jià)格低廉、易得且脫除效果好的用于從有色冶金中硫酸鈣管垢脫除的清除液；本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)、所得清除液也可循環(huán)脫除硫酸鈣的使用方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn)：
該洗脫液為檸檬酸和氫氧化鈉的混合溶液，其中所述檸檬酸的物質(zhì)的量是鈣離子的0.5-3倍，其中用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至8-12。經(jīng)試驗(yàn)后在檸檬酸物質(zhì)的量是鈣的1倍，氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=12條件下管垢去除效果最佳。有色冶金中CaSO4管垢的快速清除方法，具體操作步驟如下：
1)在裝置中加入50mL清洗液，在啟動(dòng)攪拌的同時(shí)加熱到50 oC，然后加入1g管垢（其中80%左右是硫酸鈣），充分反應(yīng)30 min得到絡(luò)合溶液，過(guò)濾，烘干后，測(cè)量除垢后的垢渣質(zhì)量；
2) 向?yàn)V液中滴加6 M的硫酸調(diào)節(jié)溶液pH，至酸性，使硫酸鈣沉淀出來(lái)，分離沉淀，同時(shí)得到循環(huán)液；
3) 再向循環(huán)液中加入1 g管垢，重復(fù)步驟1）。
本發(fā)明的有益效果：
1、提供了一種原料價(jià)格低廉，簡(jiǎn)單易得且能有效地去除硫酸鈣管垢的清洗液。
2、提供的清洗方法操作簡(jiǎn)單，只需微加熱攪洗，耗時(shí)短，就能有效去除硫酸鈣管垢，易于工業(yè)化實(shí)施。
3、該清洗劑呈堿性，是因?yàn)闄幟仕岣外}離子在堿性條件下形成穩(wěn)定的螯合物，而在大量硫酸存在的條件下，溶液中的檸檬酸根的含量很少，故很難形成螯合物，所以可以利用硫酸得到循環(huán)清洗液。該過(guò)程操作簡(jiǎn)單，除垢效果好，清洗液可以多次循環(huán)使用。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
以某公司電解系統(tǒng)中產(chǎn)生的管垢為原料，原料中硫酸鈣占80%，通過(guò)以下步驟來(lái)清除硫酸鈣管垢：
1、稱取1 g 管垢四份，分別配置檸檬酸濃度為0.059 mol/L,0.118 mol/L,0.236 mol/L,0.345 mol/L的清洗液, 并用氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)pH=12。
2、將以上四份管垢分別用上述不同檸檬酸濃度的清洗液洗滌，其他條件一致：加入50 mL清洗液，在50 oC下攪拌30 min，過(guò)濾。采用不同濃度的清洗液洗滌，管垢的除垢率依次是71%，83%，80%，80%。
由此實(shí)驗(yàn)可以得出檸檬酸物質(zhì)的量是鈣的1倍（檸檬酸濃度為0.118 mol/L）時(shí)的清洗液洗滌效果最佳。
實(shí)施例2：
以某公司電解系統(tǒng)中產(chǎn)生的管垢為原料，原料中硫酸鈣占80%，通過(guò)以下步驟來(lái)清除硫酸鈣管垢：
1、稱取1 g 管垢三份，分別配置檸檬酸濃度為0.118 mol/L并用氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)pH=8,10,12的清洗液。
2、將以上三份管垢分別用上述不同pH的清洗液洗滌，其他條件一致：加入50 mL清洗液，在50 oC下攪拌30 min，過(guò)濾。采用不同pH的清洗液洗滌，管垢的除垢率依次是41.2%，65.5%，83.5%。
由此實(shí)驗(yàn)可以得出用氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)pH=12時(shí)的清洗液洗滌效果最佳。
實(shí)施例3：
以某公司電解系統(tǒng)中產(chǎn)生的管垢為原料，原料中硫酸鈣占80%，通過(guò)以下步驟來(lái)清除硫酸鈣管垢：
1、稱取1 g 管垢兩份，配置檸檬酸濃度為0.118 mol/L并用氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)pH=12的清洗液。
2、將以上兩份管垢加入到清洗液后分別在50 oC和室溫條件下攪拌30 min，過(guò)濾。采用不同溫度條件下洗滌，管垢的除垢率依次是83.3%，70.1%。
由此實(shí)驗(yàn)可以得出反應(yīng)溫度在50 oC下清洗液洗滌效果最佳。
實(shí)施例4：
以某公司電解系統(tǒng)中產(chǎn)生的管垢為原料，原料中硫酸鈣占80%，通過(guò)以下步驟來(lái)清除硫酸鈣管垢：
1、稱取1 g 管垢三份，配置檸檬酸濃度為0.118 mol/L并用氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)pH=12的清洗液。
2、將以上三份管垢加入到50 oC清洗液后，分別在攪拌10min，30min，60 min后，過(guò)濾。采用不同反應(yīng)時(shí)間條件下洗滌，管垢的除垢率依次是56.8%，83.3%，81.1%。
由此實(shí)驗(yàn)可以得出反應(yīng)時(shí)間在30min下用清洗液洗滌效果最佳，延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)除垢率變化影響不大。
實(shí)施例5：
以某公司電解系統(tǒng)中產(chǎn)生的管垢為原料，原料中硫酸鈣占80%，通過(guò)以下步驟來(lái)清除硫酸鈣管垢：
1、稱取1 g 管垢一份，配置檸檬酸濃度為0.118 mol/L并用氫氧化鈉固體調(diào)節(jié)pH=12的清洗液。
2、將以上管垢加入到50 oC清洗液后，攪拌30min過(guò)濾，測(cè)第一次除垢率，隨后向?yàn)V液中滴加6 M的硫酸調(diào)節(jié)溶液pH，至酸性，使硫酸鈣沉淀出來(lái)，分離沉淀。同時(shí)得到循環(huán)清洗液，再用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至12，再加入1 g管垢，在50 oC，30 min條件下反應(yīng)后，過(guò)濾，測(cè)第二次除垢率，重復(fù)循環(huán)實(shí)驗(yàn)，得第三次除垢率。循環(huán)實(shí)驗(yàn)得到的除垢率分別是83.3%，81.2%，78.8%。
由此實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論本發(fā)明所提供的清洗液可以循環(huán)利用，從而達(dá)到資源利用的最大化。