一種利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣的方法
【專利摘要】本發(fā)明利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，屬于無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。該方法將水泥窯灰與自來水按一定比例在預(yù)浸出工序進(jìn)行混合，混合完全后將混合液送入浸出工序進(jìn)行攪拌浸出；將混合液送入過濾工序進(jìn)行過濾，濾渣進(jìn)入水泥生產(chǎn)工序回用，濾液進(jìn)入碳酸鈣生產(chǎn)工序進(jìn)行球形碳酸鈣的生產(chǎn)；碳酸鈣制備完全后，靜置分層或者過濾，清液送入蒸發(fā)結(jié)晶工序進(jìn)行多效結(jié)晶，生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉產(chǎn)品；本發(fā)明充分利用水泥窯灰中的高鉀特性，變廢為寶，減少廢棄物的排放對(duì)環(huán)境的危害，又生產(chǎn)出高質(zhì)量的氯化鉀和高附加值的球形碳酸鈣產(chǎn)品。
【專利說明】一種利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，適用于從水泥窯灰中生產(chǎn)氯化鉀及球形碳酸鈣。
【背景技術(shù)】
[0003]用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)硅酸鹽類水泥熟料時(shí)，隨氣流入窯尾排出的灰塵，經(jīng)收塵設(shè)備收集所得的干燥粉末，稱為回轉(zhuǎn)窯窯灰。是一種灰黃色或灰褐色的粉末，吸濕性很強(qiáng)，一般在磨制水泥時(shí)采用入磨或不入磨的方式，作為水泥組分均勻地?fù)饺胨嘀小Ｉa(chǎn)水泥的頁巖等原料中含有一定量的鉀鹽，這些鉀鹽在窯中高溫時(shí)揮發(fā)為蒸氣，當(dāng)這些蒸氣流到溫度較低的地方時(shí)，又凝結(jié)為液體，附著在粉塵上，所以窯灰中含有一些鉀鹽。由于水泥的原料及其他方面的差異，顏色、含量變化較大。窯灰鉀肥一般W(K2O) 8%~15%，其中95%左右為有效鉀。
[0004]我國是世界上水泥產(chǎn)量最高的國家，據(jù)中國水泥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國2009年水泥產(chǎn)量為16.3億噸。如果按照生產(chǎn)I噸水泥時(shí)窯灰排放量為5%的保守計(jì)算，我國窯灰的排放量每年將達(dá)到8150萬噸。如此之多的窯灰給水泥廠和環(huán)境帶來了很大的問題。以往這部分材料基本上被遺棄，既污染了環(huán)境，又浪費(fèi)了資源。
[0005]表1某水泥廠水泥窯灰成分分析
【權(quán)利要求】
1.一種利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: 步驟(1)預(yù)浸出工序: 將水泥窯灰與自來水以一定比例進(jìn)行混合預(yù)浸出，浸出0.5-1小時(shí)，混合完全后，得到混合液，備用； 步驟(II)浸出工序: 將步驟(1)得到的所述混合液送入浸出工序進(jìn)行充分?jǐn)嚢杞觯?-2小時(shí)，混合完全后，得到混合液，備用； 步驟(III)過濾工序: 將步驟(II)得到的所述混合液送入過濾設(shè)備進(jìn)行過濾，將得到濾液和濾渣，得到的所述濾渣送入水泥生產(chǎn)回用，得到的所述濾液送入碳酸鈣生產(chǎn)工序； 步驟(IV)碳酸鈣生產(chǎn)工序: 將步驟(III)得到所述濾液的在碳酸鈣生產(chǎn)工序中以2-10g\L的量加入沉淀劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)完全后，靜置分層或者過濾，收集清液和沉淀，所得沉淀即為球形碳酸鈣產(chǎn)品; 步驟(V)蒸發(fā)結(jié)晶工序: 步驟(IV)得到清液進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶工序，對(duì)清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶操作，將濃縮晶漿離心干燥分離后，即可得到工業(yè)級(jí)氯化鉀和氯化鈉產(chǎn)品；其中蒸發(fā)結(jié)晶工序冷凝水返回步驟(I)的預(yù)浸出工序或步驟(II)的浸出`工序回用，離心濾液返回步驟(V)的蒸發(fā)結(jié)晶工序重新蒸發(fā)結(jié)晶回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(1)中所述水泥窯灰與自來水的混合比例為3:廣1:3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(IV)中沉淀劑為碳酸鈉，碳酸鉀中的一種或者幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(IV)中沉淀劑的加入方式為溶液滴加法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(IV)所生產(chǎn)的碳酸鈣為球形碳酸鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述蒸發(fā)結(jié)晶工序?yàn)槎嘈Х植綕饪s結(jié)晶工藝和離心干燥分離相結(jié)合，先將所述清液采用多效分步濃縮結(jié)晶工藝得到晶漿，晶漿送入離心分離工序生產(chǎn)KCl產(chǎn)品，結(jié)晶母液進(jìn)入下一效蒸發(fā)器濃縮蒸發(fā)，最末效蒸發(fā)器結(jié)晶母液返回第一效蒸發(fā)器循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述利用水泥窯灰生產(chǎn)氯化鉀及聯(lián)產(chǎn)球形碳酸鈣的方法，其特征在于:所述多效分步濃縮結(jié)晶工藝為雙效蒸發(fā)結(jié)晶、三效蒸發(fā)結(jié)晶或四效蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)設(shè)備為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，原料經(jīng)換熱器預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)結(jié)晶，加料方式為并流加料；原料在蒸發(fā)器中沸騰蒸發(fā)，二次蒸汽進(jìn)入下一效蒸發(fā)器的加熱室，同時(shí)引出部分二次蒸汽作為換熱器的熱蒸汽來源；蒸發(fā)器和換熱器的冷凝水通過冷凝水自蒸發(fā)器產(chǎn)生自蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的熱蒸汽來源；經(jīng)多次循環(huán)蒸發(fā)濃縮析晶體，在最末效蒸發(fā)器排出KCl晶漿后，繼續(xù)濃縮結(jié)晶母液，得到NaCl晶漿，將此晶漿送入離心分離工序即可得到NaCl產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C01D3/04GK103864116SQ201410074515
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】郭占成, 詹光 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)