專利名稱：利用含硫酸鹽鹵水和含鈣鹽鹵水制取硫酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充機(jī)化工領(lǐng)域中硫酸鈣的制取技術(shù)，特別涉及利用 含硫酸鹽卣水和含釣鹽面水制取硫酸鉤的方法。
背景技術(shù)：
硫酸鈣(CaS04 2H20)具有廣泛的用途，可作為食品添加劑、 工業(yè)填充料等。碌u酸鈣(CaS04 2H20)俗稱二水碌u酸鈣(生石膏)， 其生產(chǎn)方法主要有粉碎法、沉淀法和濕法磷酸副產(chǎn)法。粉碎法是采 用天然石膏經(jīng)粉碎、去除雜質(zhì)、干燥制得，其含純度主要取決于天 然石膏品位。沉淀法生產(chǎn)主要以氯化釣、硫酸銨為原料，通過復(fù)分 解反應(yīng)生成二水石危酸鉤沉淀，經(jīng)分離洗滌制取。濕法磷酸副產(chǎn)法是 利用硫酸分解磷礦石制取磷酸過程中，副產(chǎn)疏酸鈣，分解磷礦石的 溫度在65 80。C時(shí)，副產(chǎn)物為二水硫酸4丐。
在硫酸4丐(CaS04 . 2H20)的生產(chǎn)方法中，濕法磷酸副產(chǎn)法不能 生產(chǎn)純度較高的硫酸鈣產(chǎn)品，只能將其除雜煅燒生產(chǎn)建筑石膏。生 產(chǎn)純度較高的二水硫酸釣(生石膏)主要采用粉碎法和沉淀法,粉 碎法只有在天然石膏品位較高時(shí)才能生產(chǎn)。傳統(tǒng)的沉淀法是以氯化 鈣、硫酸銨為原料生產(chǎn)純度較高的二水硫酸4丐(生石膏)，由于原料 氯化鈣、硫酸銨價(jià)格較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。如何低成本的生產(chǎn) 高質(zhì)量的二7jc疏酸4丐產(chǎn)品，仍處于不斷探索研究中。
在制鹽和其他海洋化工生產(chǎn)過程中，副產(chǎn)大量含^^酸鹽卣水，
為充分利用含硫皡鹽g水中的其他化學(xué)資源， 一般采用氯化4丐或含 釣鹽卣水和含硫酸鹽的卣水?dāng)v兌，使其中的硫酸根和釣離子生成硫 酸4丐以除去其中的硫酸根。傳統(tǒng)的g水?dāng)v兌工藝，兩種料液間歇混 和或者簡單的連續(xù)混和，在混合過程中，碌u酸鈣過飽和度很大，在 短時(shí)間內(nèi)有大量細(xì)小的二水硫酸4丐生成并附著在反應(yīng)器的攪拌葉和 器壁上，溶液中的二水硫酸釣顆粒也十分細(xì)小。由于二水石克酸4丐顆 粒細(xì)小，其表面及晶間夾帶大量其他可溶性雜質(zhì)，細(xì)小的二水硫酸 釣很難和液相分離。傳統(tǒng)攙兌工藝生成的二水」琉酸4丐即是經(jīng)多次洗
滌和離心分離，干燥后的產(chǎn)品仍達(dá)不到"食品添加劑硫酸鉤
(GB1892-2007 )"中硫酸4丐(千級(jí))含量大于98%的要求。傳統(tǒng)的 囟水?dāng)v兌工藝所副產(chǎn)的二水硫酸鈣還夾帶大量鉀、鈉、鎂離子，若 將上述的二水硫酸鈣煅燒脫水，產(chǎn)品中的氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂 含量達(dá)不到"建筑石膏"新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
因此，傳統(tǒng)g水?dāng)v兌工藝副產(chǎn)的二水硫酸4丐，無論用作食品添 加劑或?qū)⑵潇褵撍鳛榻ㄖ?，均達(dá)不到目前相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量 要求。所副產(chǎn)的二水硫酸4丐只能作為廢渣堆存，不僅浪費(fèi)了硫酸鉤 資源，還對(duì)環(huán)境造成的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目前含硫酸鹽卣水和含鈣鹽卣水?dāng)v兌副產(chǎn)的二7jc硫 酸鈣達(dá)不到相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，推出利用含>^危酸鹽卣水和含釣鹽 卣水制取較高純度二7jc硫酸鉤的方法，通過在控制結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)
行控制結(jié)晶反應(yīng)，制備大粒徑、高純度二水硫酸4丐。
所述含硫酸鹽囟水是指含有氯離子、鈉離子、鉀離子、鎂離子
中兩種以上離子及硫酸根離子的水溶液。所述含釣鹽卣水是指氯化
鈣的水溶液或含有氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂及氯化釣的混合水溶液。 本發(fā)明所涉及的利用含硫酸鹽卣水和含鈣鹽鹵水制取硫酸釣的
方法的工序包括鹵水精制、控制結(jié)晶反應(yīng)、沉降、離心洗滌、干
燥等。 '
1、 鹵水精制
將含^Tu酸鹽卣水和含4丐鹽閨水分別在沉降器中沉降，除去其中 較大顆粒的不溶性雜質(zhì)，上層清液經(jīng)過濾得精制含辟^酸鹽卣水和精 制含鈣鹽卣水。精制過程中，沉降和過濾在常溫下進(jìn)行，溫度范圍 -10~40°C,過濾方式可以采用沙濾或板框壓濾。
2、 控制結(jié)晶反應(yīng)
控制結(jié)晶反應(yīng)在控制結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)行，將精制的含硫酸鹽面 水和含鈣鹽卣水連續(xù)加入到反應(yīng)器的反應(yīng)結(jié)晶桶中，在反應(yīng)結(jié)晶桶 中兩種卣水和循環(huán)提升裝置的循環(huán)液連續(xù)均勻混合，形成較大粒徑 的二水硫酸鉤結(jié)晶。
所述控制結(jié)晶反應(yīng)器外觀呈漏斗狀，其殼體由上部圓筒和下部 錐體構(gòu)成。殼體下部錐體錐底處設(shè)置排渣裝置，靠近排渣裝置的下 部錐體錐面上有排料口 。殼體上部圓筒的上部外側(cè)有環(huán)狀溢流圏， 溢流圈的底部:沒置溢流口 。
控制結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)有與殼體上部圓筒同軸的反應(yīng)結(jié)晶桶。反應(yīng) 結(jié)晶桶為底部敞口的圓筒，頂部有進(jìn)料口，內(nèi)部設(shè)置循環(huán)提升裝置。 循環(huán)提升裝置是舉有渦輪式漿葉的混合器，渦輪式漿葉設(shè)置在底部 敞口的細(xì)長圓筒內(nèi)，可以使從反應(yīng)結(jié)晶桶底部進(jìn)入的料液在桶內(nèi)自 下而上循環(huán)運(yùn)動(dòng)。
控制結(jié)晶反應(yīng)的過程如下
將精制的含硫酸鹽卣水和含鈣鹽卣水分別從反應(yīng)結(jié)晶桶頂部兩 個(gè)進(jìn)料口連續(xù)加入，兩種卣水在反應(yīng)結(jié)晶桶中下降到反應(yīng)結(jié)晶桶底 部后與循環(huán)提升裝置作用下的循環(huán)液連續(xù)均勻混合，卣水中的硫酸 根離子和鈣離子結(jié)合形成硫酸鈣并在循環(huán)液中攜帶的二水硫酸4丐晶 種上生長，形成較大粒徑的二水硫酸釣結(jié)晶。
二水硫酸釣紳晶下降到反應(yīng)結(jié)晶桶底部后，部分小顆粒的二水 硫酸釣隨循環(huán)液被提升到反應(yīng)結(jié)晶桶中，作為硫酸釣結(jié)晶的晶種。 另有 一部分小顆粒的二水硫酸釣在反應(yīng)結(jié)晶桶和殼體間隨母液上 升，形成溢流完成液流至溢流圈，乂人溢流口排出后進(jìn)入下步的沉降 工序。沉降工序的細(xì)小二水石危酸4丐漿可由反應(yīng)結(jié)晶桶頂部的二水碌u 酸釣漿回口連續(xù)加入到反應(yīng)結(jié)晶桶中，也可將其單獨(dú)處理。下降到 反應(yīng)結(jié)晶桶底部的大顆粒二水硫酸4丐結(jié)晶沉降于反應(yīng)器錐底，形成 大顆粒二水硫酸4丐漿。底部的大顆粒二水硫酸4丐的平均粒度在 0. 1~0. 3mm，當(dāng)大顆粒二水硫酸鉤漿中固液比達(dá)到20~35%時(shí)，大 顆粒二水硫酸4丐漿由底部排料口排出。
控制結(jié)晶反應(yīng)的控制參數(shù)為向反應(yīng)結(jié)晶桶中連續(xù)加入的精制 含硫酸鹽g水的流量，按精制含硫酸鹽卣水流量和反應(yīng)器中循環(huán)提 升裝置的循環(huán)液流量比1 : 10~ 1 :.30的比例確定；連續(xù)加入的精制 含4丐鹽卣水的流量，按加入的精制的硫酸鹽卣水和精制含釣鹽卣水 中硫酸根離子和4丐離子的摩爾比為1 : 1的比例確定?？刂平Y(jié)晶反應(yīng)
在常溫下進(jìn)行，溫度范圍-10 40。C。
3、 沉降
由控制結(jié)晶反應(yīng)器溢流出的溢流完成液，由控制結(jié)晶反應(yīng)器的 溢流口排至沉降器，其中的細(xì)小二水辟u酸釣沉降至沉降器的底部， 形成細(xì)小二水硫酸釣漿。細(xì)小二水硫酸鉤漿可作為晶種由反應(yīng)結(jié)晶 桶頂部的二7jC琉酸釣漿回口連續(xù)加入到反應(yīng)結(jié)晶桶中，也可排出系 統(tǒng)后單獨(dú)處理。沉降器上層的清液溢流至清液池，作為其他化工生 產(chǎn)原料加以利用。
4、 離心洗滌
由底部排料口排出大顆粒二水硫酸鈣漿加入到離心機(jī)中，脫除 其中夾帶的母液，得到大顆粒二水硫酸4丐。大顆粒二水硫酸釣加水 攪拌洗滌，得精制二水硫酸釣漿。精制二水硫酸4丐漿泵入離心機(jī)脫 水，得濕二水硫^釣。
5、 干燥
由離心洗滌的濕二水硫酸4丐，在干燥器中干燥，得二水硫酸4丐 產(chǎn)品。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模干燥器可選用滾筒干燥器、振動(dòng)流化床，干燥 溫度100~ 105°C。
本發(fā)明利用錄u酸4丐結(jié)晶的物理化學(xué)性質(zhì)，采用控制結(jié)晶技術(shù)制 取粒度大、純度高的二水^^酸鈣產(chǎn)品。利用石克酸鈣在水溶液中溶解 度較低、常溫下以二水硫酸鉤析出的特性，通過控制中硫酸根和鈣 離子的摩爾比使石克酸釣充分析出，并制取二 K硫酸釣產(chǎn)品；在控制 結(jié)晶反應(yīng)器的反庫結(jié)晶桶中，利用兩種面水混合過程中二水硫酸鈣 的過飽和為結(jié)晶動(dòng)力，通過控制精制含^fu酸鹽卣水、含鈣鹽卣水和 控制結(jié)晶反應(yīng)器中循環(huán)溶液三者的流量比和三者的全混流攪拌，有 效的減小反應(yīng)結(jié)晶桶中硫酸鉤的過飽和度，抑制過多的二水硫酸釣 晶核的產(chǎn)生，使二水硫酸鈣結(jié)晶得到有效增長。隨著二7jC硫酸釣結(jié) 晶的生長，使其表面雜質(zhì)離子的吸附量及母液的夾帶量有效降低， 二水硫酸鉤的純度得到有效提高。
本發(fā)明具有工藝過程簡單，產(chǎn)品顆粒均勻質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。在含 硫酸鹽卣水和含鈣鹽面水未受到污染(卣水中鉛、砷、硒、氟含量
不超過飲用水要求的上限)的條件下，采用本發(fā)明的工藝，產(chǎn)品二
水硫酸釣的平均粒徑在0. 1 ~ 0. 3mm，干燥后硫酸鈣含量(干基)可 達(dá)98. 0%以上，其他指標(biāo)也達(dá)到GB1852-2007食品添加劑石克酸4丐的要求。


圖1為本發(fā)明的利用含硫酸鹽鹵水和含鈣鹽鹵水制取二水硫酸 釣工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明所涉及的控制結(jié)晶反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。 圖中標(biāo)記說明
1、反應(yīng)器殼體2、上部圓筒
3、下部錐體4、排渣裝置
5、排料口6、循環(huán)提升裝置
7、反應(yīng)結(jié)晶桶8、溢流口
9、溢流圏10、 二水石克酸4丐漿回口
11、含4丐鹽離水進(jìn)口12、含辟u酸鹽鹵水進(jìn)口
具體實(shí)施例方式
圖1顯示本發(fā)明的制取硫酸鉤的方法所釆用的控制結(jié)晶反應(yīng)器
的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，控制結(jié)晶反應(yīng)器的殼體1由上部圓筒2和下 部錐體3構(gòu)成。下部錐體3的錐底處設(shè)置排渣裝置4，靠近排渣裝 置4的錐體錐面上有排料口 5。上部圓筒2的上部外側(cè)有環(huán)狀溢流 圏9,溢流圈9的底部設(shè)置溢流口 8?？刂平Y(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)有與殼體上 部圓筒2同軸的反應(yīng)結(jié)晶桶7。反應(yīng)結(jié)晶桶7的頂部有三個(gè)進(jìn)料口 ， 包括含硫酸鹽卣水進(jìn)口 12、含4丐鹽卣水進(jìn)口 11和二水硫酸鉤漿回 口 10。反應(yīng)結(jié)晶桶7的內(nèi)部設(shè)置循環(huán)提升裝置6。循環(huán)提升裝置6 是帶有渦輪式漿葉的混合器，渦輪式漿葉設(shè)置在底部敞口的細(xì)長圓 筒內(nèi)，可以使從反應(yīng)結(jié)晶桶7底部進(jìn)入的料液在桶內(nèi)自下而上循環(huán) 運(yùn)動(dòng)。圖1所示的控制結(jié)晶反應(yīng)器的總?cè)莘e為25m3，反應(yīng)結(jié)晶桶7 的體積為8 r^,循環(huán)提升裝置6的循環(huán)液提升流量可在50 ~ 150 mVh 調(diào)節(jié)。
圖2為本發(fā)明利用含硫酸鹽鹵水和含釣鹽鹵水制取硫酸鈣的方
法的工藝流程圖，結(jié)合圖2和圖l說明本發(fā)明制取硫酸鈣方法的具 體實(shí)施方式。 實(shí)施例1:
取含硫酸鹽卣水和含鈣鹽卣水，首先采用沉降器將其沉降去除 部分不溶物，并由沉降器下部排出。將沉降器溢流的上層液相泵入 板框壓濾機(jī)，液相為精制含硫酸鹽卣水和精制含鈣鹽卣水。檢測(cè)精 制含硫酸鹽卣水的化學(xué)組成為K+13 g/l、 Na+60. 7 g/l、 Mg2+ 51.74g/l、 S0,64g/1、 C廠175g/1;精制含4丐鹽卣水的化學(xué)組成為 K+13 g/l、 Na+60. 7 g/l、 Ca2+ 85. 17g/l、 Cl-198. 6 g/1 。
將沉降精制的含^Tu酸鹽卣水和含4丐鹽卣水加入控制結(jié)晶反應(yīng)器 中進(jìn)行反應(yīng)結(jié)晶。
先按精制含硫酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水中S042— : Ca"的摩爾 比1 : 1的比例，由反應(yīng)結(jié)晶桶7的含硫酸鹽卣水進(jìn)口 12和含鈣鹽 卣水進(jìn)口 11同時(shí)向控制結(jié)晶反應(yīng)器中連續(xù)加入兩種卣水。當(dāng)控制結(jié) 晶器中的囟水的液位超過循環(huán)提升裝置6上口時(shí)，開啟循環(huán)提升裝 置6。控制循環(huán)提升裝置6的循環(huán)液提升流量為50mVh。
然后，按5mVh的流量由含^5危酸鹽卣水進(jìn)口 12向控制結(jié)晶反應(yīng) 器連續(xù)加入精制含硫酸鹽卣水。同時(shí)，按l. 57m7h的流量由含釣鹽 卣水進(jìn)口 11向控制結(jié)晶反應(yīng)器連續(xù)加入精制含鈣鹽鹵水(精制含硫 酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水中SO, : Ca"的摩爾比為1:1)?？刂平Y(jié) 晶反應(yīng)器料液溫度為-5 °C 。
隨著精制含硫酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水的連續(xù)加入，含有部 分細(xì)小顆粒二水石危酸4丐的溢流完成液由控制結(jié)晶反應(yīng)器的溢流圏9 流至溢流口 8,并流出控制結(jié)晶反應(yīng)器，再流至沉降器。沉降器底 部排出的細(xì)小二水硫酸釣漿作為晶種由控制結(jié)晶反應(yīng)器的二水硫酸 鈣漿回口 10連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)結(jié)晶桶7。
隨著精制含^5危酸鹽卣水和精制含鈣鹽卣水的連續(xù)加入，大顆粒 二7jc硫酸4丐沉積到控制結(jié)晶反應(yīng)器錐底部。當(dāng)大顆粒二水硫酸4丐漿 中固液比達(dá)到20%時(shí)，打開底部排料口 5的排料閥門，并啟動(dòng)排渣 裝置4排出二水硫酸4丐漿。 排出的大顆粒二水硫酸鈣漿再加入到離心機(jī)中脫除夾帶的母 液，再加水?dāng)嚢柘礈?，然后泵入離心機(jī)脫水，再經(jīng)滾筒干燥器干燥
得二水疏酸釣產(chǎn)品。干燥溫度1G(TC。
分析檢測(cè)硫酸釣結(jié)晶產(chǎn)品，平均粒徑0.15mm,硫酸釣含量(干 基)為98. 3%。
實(shí)施例2:
取含硫酸鹽卣水和含釣鹽卣水，首先采用沉降器將其沉降去除 部分不溶物，并由沉降器下部排出。將沉降器溢流的上層液相泵入 板框壓濾機(jī)，液相為精制含硫酸鹽卣水和精制含鈣鹽卣水。檢測(cè)精 制含硫酸鹽鹵水的化學(xué)組成為K+13 g/l、 Na+60. 7 g/l、 Mg2+ 48. 20g/l、 S0,50g/1、 C廠175g/1;精制含4丐鹽鹵水的化學(xué)組成為 K+13 g/l、 Na+60. 7 g/l、 Ca2+ 60g/l、 Cl—180. 46 g/l。
將沉降精制的含碌u酸鹽卣水和含4丐鹽卣水加入控制結(jié)晶反應(yīng)器 中進(jìn)行反應(yīng)結(jié)晶。
先按精制含硫酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水中SO, : Ca"的摩爾 ■比1 : 1的比例，由反應(yīng)結(jié)晶桶7的含硫酸鹽卣水進(jìn)口 12和含4丐鹽 卣水進(jìn)口 11同時(shí)向控制結(jié)晶反應(yīng)器中連續(xù)加入兩種鹵水。當(dāng)控制結(jié) 晶器中的卣水的液位超過循環(huán)提升裝置6上口時(shí)，開啟循環(huán)提升裝 置6。控制循環(huán)提升裝置6的循環(huán)液提升流量為90mVh。
然后，按6mVh的流量由含硫酸鹽囟水進(jìn)口 12向控制結(jié)晶反應(yīng) 器連續(xù)加入精制含石危酸鹽卣水。同時(shí)，按2. 08mVh的流量由含釣鹽 自水進(jìn)口 11向控制結(jié)晶反應(yīng)器連續(xù)加入精制含釣鹽鹵水(精制含硫 酸鹽囟水和精制含鈣鹽鹵水中SO, : Ca"的摩爾比為1:1)?？刂平Y(jié) 晶反應(yīng)器并+液溫度為-5 °C 。
隨著精制含碌u酸鹽卣水和精制含鈣鹽卣水的連續(xù)加入，含有部 分細(xì)小顆粒二水硫酸鉤的溢流完成液由控制結(jié)晶反應(yīng)器的溢流圏9 流至溢流口 8，并流出控制結(jié)晶反應(yīng)器，再流至沉降器。沉降器底 部排出的細(xì)小二水硫酸鈣漿作為晶種由控制結(jié)晶反應(yīng)器的二水硫酸 4丐漿回口 IO連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)結(jié)晶桶7。
隨著精制含疏酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水的連續(xù)加入，大顆粒
二水硫酸釣沉積到控制結(jié)晶反應(yīng)器錐底部。當(dāng)大顆粒二水^琉酸4丐漿 中固液比達(dá)到25%時(shí)，打開底部排料口 5的排料閥門，并啟動(dòng)排渣 裝置4排出二水硫酸鉤漿。
排出的大顆粒二水硫酸鈣漿再加入到離心機(jī)中脫除夾帶的母 液，再加水?dāng)嚢柘礈?，然后泵入離心機(jī)脫水，再經(jīng)滾筒干燥器干燥 得二7jc硫酸鉤產(chǎn)品。干燥溫度100'C。
分析檢測(cè)硫酸釣結(jié)晶產(chǎn)品，平均粒徑O. 18mm，硫酸釣含量(干 基)為98. 5%。
實(shí)施例3:
取含硫酸鹽卣水和含鈣鹽卣水，首先采用沉降器將其沉降去除 部分不溶物，并由沉降器下部排出。將沉降器溢流的上層液相泵入 板框壓濾機(jī)，液相為精制含疏酸鹽卣水和精制含4丐鹽卣水。檢測(cè)精 制含硫酸鹽卣水的化學(xué)組成為Na+116. 7 g/l、 S0,80 g/1、 C1—121. 30g/l;精制含鈣鹽卣水的化學(xué)組成為Na+51.83g/l、 Ca2+ 85 g/l、 Cl_230. 66 g/l。
將沉降精制的含^^酸鹽卣水和含4丐鹽卣水加入控制結(jié)晶反應(yīng)器 中進(jìn)行反應(yīng)結(jié)晶。
先按精制含硫酸鹽卣水和精制含鈣鹽卣水中S042— : Ca"的摩爾 比1 : 1的比例，由反應(yīng)結(jié)晶桶7的含硫酸鹽卣水進(jìn)口 12和含4丐鹽 卣水進(jìn)口 11同時(shí)向控制結(jié)晶反應(yīng)器中連續(xù)加入兩種卣水。當(dāng)控制結(jié) 晶器中的g水的液位超過循環(huán)提升裝置6上口時(shí)，開啟循環(huán)提升裝 置6?？刂蒲h(huán)提升裝置6的循環(huán)液提升流量為120mVh。
然后，按7。 5m7h的流量由含硫酸鹽卣水進(jìn)口 12向控制結(jié)晶 反應(yīng)器連續(xù)加入精制含硫酸鹽卣水。同時(shí)，按2. 94m7h的流量由含 鈣鹽囟水進(jìn)口 11向控制結(jié)晶反應(yīng)器連續(xù)加入精制含4丐鹽卣水(精制 含硫酸鹽卣水和精制含鈣鹽g水中SO/— : Ca"的摩爾比為1 : 1 )?？?制結(jié)晶反應(yīng)器料液溫度為25°C。
隨著精制含石i酸鹽卣7jc和精制含釣鹽卣水的連續(xù)加入，含有部 分細(xì)小顆粒二水硫酸4丐的溢流完成液由控制結(jié)晶反應(yīng)器的溢流圈9 流至溢流口 8，并流出控制結(jié)晶反應(yīng)器，再流至沉降器。沉降器底部排出的細(xì)小二水硫酸鉤漿作為晶種由控制結(jié)晶反應(yīng)器的二水硫酸
4丐漿回口 IO連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)結(jié)晶桶7。
隨著精制含^^酸鹽卣水和精制含鈣鹽卣水的連續(xù)加入，大顆粒 二水硫酸釣沉積^控制結(jié)晶反應(yīng)器錐底部。當(dāng)大顆粒二水硫酸鉤漿 中固液比達(dá)到30%時(shí)，打開底部排料口 5的排料閥門，并啟動(dòng)排渣 裝置4排出二水^ 危酸4丐漿。
排出的大顆粒二水硫酸鈣漿再加入到離心機(jī)中脫除夾帶的母 液，再加水?dāng)嚢柘礈欤缓蟊萌腚x心機(jī)脫水，再經(jīng)滾筒干燥器干燥 得二水^Tu酸釣產(chǎn)品。干燥溫度100。C。
分析;險(xiǎn)測(cè)碌u酸釣結(jié)晶產(chǎn)品，平均粒徑O. 25ram,硫酸4丐含量(干 基)為98. 6%。
權(quán)利要求
1.一種利用含硫酸鹽鹵水和含鈣鹽鹵水制取硫酸鈣的方法，其特征在于，包括鹵水精制、控制結(jié)晶反應(yīng)、沉降、離心洗滌和干燥工序；鹵水精制工序是將含硫酸鹽鹵水和含鈣鹽鹵水分別在沉降器中沉降，過濾上層清液得精制含硫酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水；控制結(jié)晶反應(yīng)工序在控制結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)行，將精制的含硫酸鹽鹵水和含鈣鹽鹵水連續(xù)加入到反應(yīng)器的反應(yīng)結(jié)晶桶中，在反應(yīng)結(jié)晶桶中兩種鹵水和循環(huán)提升裝置的循環(huán)液連續(xù)均勻混合，形成較大粒徑的二水硫酸鈣結(jié)晶；沉降工序是將控制結(jié)晶反應(yīng)器溢流出的溢流完成液中的細(xì)小二水硫酸鈣沉降，形成細(xì)小二水硫酸鈣漿；離心洗滌工序是將控制結(jié)晶反應(yīng)器底部排料口排出大顆粒二水硫酸鈣漿加入到離心機(jī)中，脫除母液，加水?dāng)嚢柘礈?，再入離心機(jī)脫水，得濕二水硫酸鈣；干燥工序是將濕二水硫酸鈣在干燥器中干燥，得二水硫酸鈣產(chǎn)品。
2 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含硫酸鹽面水和含4丐鹽卣水制 取硫酸釣的的方法，其特征在于，向反應(yīng)結(jié)晶桶中連續(xù)加入的精制 含硫酸鹽卣水的流量，按精制含硫酸鹽卣水流量和反應(yīng)器中循環(huán)提 升裝置的循環(huán)液流量比1 : 10~1 : 30的比例確定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含硫酸鹽卣水和含釣鹽卣水制取 硫酸釣的的方法，其特征在于，連續(xù)加入的精制含釣鹽卣水的流量， 按加入的精制硫酸鹽卣水和精制含4丐鹽卣水中疏酸根離子和4丐離子 的摩爾比為1 : 1的比例確定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含硫酸鹽g水和含4丐鹽囟水制取 硫酸4丐的的方法，其特征在于，控制結(jié)晶反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，溫度 范圍-10 40。C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含硫酸鹽卣水和含4丐鹽卣水制取 硫酸釣的的方法，其特征在于，濕二水硫酸4丐在干燥器中的干燥溫 度100 105。C。'
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取硫酸釣的方法所應(yīng)用的控制結(jié) 晶反應(yīng)器，其特征在于，控制結(jié)晶反應(yīng)器的殼體由上部圓筒和下部錐體構(gòu)成，殼體下部錐體錐底處設(shè)置排渣裝置，靠近排渣裝置的下 部錐體錐面上有排-阡口 ，殼體上部圓筒的上部外側(cè)有環(huán)狀溢流圏，溢流圈的底部設(shè)置溢流口 ；控制結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)有與殼體上部圓筒同 軸的反應(yīng)結(jié)晶桶，反應(yīng)結(jié)晶桶為底部敞口的圓筒，頂部有進(jìn)^h口， 內(nèi)部設(shè)置循環(huán)提升裝置；循環(huán)提升裝置是帶有渦輪式漿葉的混合器， 渦輪式漿葉設(shè)置在底部敞口的細(xì)長圓筒內(nèi)，可以使從反應(yīng)結(jié)晶桶底 部進(jìn)入的料液在桶內(nèi)自下而上循環(huán)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種利用含硫酸鹽鹵水和含鈣鹽鹵水制取硫酸鈣的方法，將兩種精制的鹵水在控制結(jié)晶反應(yīng)器中和循環(huán)提升裝置的循環(huán)液連續(xù)均勻混合，形成較大粒徑的二水硫酸鈣結(jié)晶，再經(jīng)沉降、離心洗滌和干燥制備高純度的二水硫酸鈣產(chǎn)品。向反應(yīng)結(jié)晶桶中連續(xù)加入的精制含硫酸鹽鹵水的流量，按精制含硫酸鹽鹵水流量和反應(yīng)器中循環(huán)提升裝置的循環(huán)液流量比1∶10～1∶30的比例確定。連續(xù)加入的精制含鈣鹽鹵水的流量，按加入的精制硫酸鹽鹵水和精制含鈣鹽鹵水中硫酸根離子和鈣離子的摩爾比為1∶1的比例確定。
文檔編號(hào)C01F11/00GK101367538SQ20081015216
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者劉駱峰, 張家凱, 張雨山, 曹冬梅, 黃西平 申請(qǐng)人:國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所