專利名稱：一種生產(chǎn)液體氯化鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基本化工原料的制造方法，特別涉及一種采用鹽酸和石灰石礦漿為起始原料，制造液體氯化鈣的方法。
氯化鈣是一種基本化工原料，主要用以代替氯化鋇作為電解食鹽原液的凈化劑，并廣泛用作致冷劑、建筑物的防凍劑、路面的集塵劑、海港消霧劑、織物上漿及防火劑、食品防腐劑、凈水劑和制造氯化鋁、氯化鋇及鈣鹽的原料。
目前，我國固體氯化鈣的年產(chǎn)量約五萬噸，傳統(tǒng)工藝主要是用氨堿法制純堿的廢液生產(chǎn)，也有少量采用碳酸鈣與鹽酸作原料的。
國外，有工業(yè)規(guī)模的液體氯化鈣生產(chǎn)的報(bào)導(dǎo)，例如(1)US4，299，809;采用鹽酸加碳酸鈣制造氯化鈣液的工藝方法，其特征是，①反應(yīng)器是一個(gè)耐酸的罐，上部密封，下部帶有過濾裝置，依靠反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的壓力，使液體氯化鈣過濾并分離副產(chǎn)二氧化碳。優(yōu)點(diǎn)是無需機(jī)械動(dòng)力，缺點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。
②原料采用從采石場來的，粒徑0.1～30mm，最好粒徑5～10mm的碳酸鈣，固體裝料，鹽酸自上部加入。未見其它具體工藝與技術(shù)、質(zhì)量水平報(bào)導(dǎo)。
(2)US4，367，210，管道反應(yīng)的裝置和方法①主要介紹了一種傾斜5～10°管道反應(yīng)器，物料借助重力并流而下，在流動(dòng)過程中完成反應(yīng)，副產(chǎn)的二氧化碳在負(fù)壓下分離。
②其它提供的條件是，碳酸鈣是磨碎成魚卵狀的，濃度為35～55%的漿狀，比理論量過量30～100%，產(chǎn)品氯化鈣液體含量15～25%，pH3～5。
(3)US4，704，265，氯化鈣生產(chǎn)工藝①用工業(yè)鹽酸通過放在篩板上的固體碳酸鈣，借助反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳形成的泡沫，夾帶微粒自頂部溢出，以除去微粒，使產(chǎn)品氯化鈣液體，無需過濾，即基本不含微粒;細(xì)粉從篩孔中落入錐底，定期清除。
②通過噴水消沫，使夾帶在泡沫中的微粒沉降，含水的鹽酸-氯化鈣液體，循環(huán)套用。
③產(chǎn)品氯化鈣液體，用50%的氫氧化鈉中和過量的酸，并沉淀析出鎂、鐵等雜質(zhì)。
現(xiàn)有技術(shù)的不足是1.設(shè)備結(jié)構(gòu)普遍復(fù)雜，造價(jià)高，技術(shù)要求高，不適合我國國情;
2.都是碳酸鈣過量，不可避免地存在大量“渣子”的過濾問題;
3.為解決副產(chǎn)的二氧化碳的氣泡難題，使設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化;
4.產(chǎn)品質(zhì)量水平不高，后處理復(fù)雜。
本發(fā)明的目的，就是要解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，找出一種適合我國國情的，改進(jìn)的生產(chǎn)液體氯化鈣的方法。
本發(fā)明的目的是如此實(shí)現(xiàn)的采用了一種由碳酸鈣和鹽酸生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是，慢速攪拌下，過量鹽酸和石灰石礦漿反應(yīng)，負(fù)壓下除二氧化碳，反應(yīng)液用石灰乳中和，助沉劑除雜質(zhì)。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的慢速攪拌，是指攪拌速度為10～50r/min。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的過量鹽酸是指鹽酸用量超過理論量的5～15%。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的石灰石礦漿是含50～75%石灰石粉的混懸水溶液。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的石灰石礦漿中的石灰石粉的粒徑是0.05～0.5mm。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的負(fù)壓下除二氧化碳，是指反應(yīng)中控制反應(yīng)槽內(nèi)壓力＜6.66k Pa，隨時(shí)除去生成的二氧化碳。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的用石灰乳中和，是指用石灰乳，將反應(yīng)液中和至pH5～8。
上述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的反應(yīng)液經(jīng)助沉劑除雜質(zhì)，是指用聚丙烯酸鈉處理，使鐵、鋁雜質(zhì)沉淀除去。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有明顯的優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，技術(shù)要求不高，適合我國國情;
2.采用鹽酸過量，反應(yīng)后物料是均一的液相，后處理方便;
3.石灰石濕式粉磨成礦漿，反應(yīng)完全，無粉塵污染;
4.控制合理的攪拌速度和反應(yīng)罐內(nèi)負(fù)壓值，使副產(chǎn)的二氧化碳?xì)馀菅杆倨茐模皶r(shí)排出，保證安全，使生產(chǎn)工藝正常進(jìn)行;
5.用石灰乳中和過剩的鹽酸，經(jīng)濟(jì)合理;
6.加助沉劑使雜質(zhì)迅速沉降，機(jī)械濾除雜質(zhì)，有效地提高了產(chǎn)量和質(zhì)量;
7.產(chǎn)品質(zhì)量好，含量高于國外報(bào)導(dǎo)水平，外觀澄清。
本發(fā)明的方法提供的氯化鈣液體，其含量27～38%，鈉、鉀、鎂鹽的雜質(zhì)含量≤2.8%，鐵鹽含量≤0.005%，水不溶物≤0.03%，pH6～8。
經(jīng)齊魯石化公司氯堿廠萬噸級使用，代替氯化鋇用作電解食鹽原液的凈化劑，除去其中的SO＝4，不但可節(jié)省大量的劇毒氯化鋇的使用，且省去燒堿生產(chǎn)中的溶解工序，降低了其生產(chǎn)成本，社會效益顯著。
為國內(nèi)氯化鈣液體的生產(chǎn)，提供了一條先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理的工藝。
圓滿地達(dá)到了本發(fā)明的預(yù)期目的。
其工藝流程是
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述實(shí)施例一石灰石，含CaCO3≥97%，粒徑50～80mm，破碎至小于20mm;加水濕式粉磨至φ0.05mm，配成50%的礦漿，用礦漿泵打入反應(yīng)槽，在10～20r/min的攪拌速度下，加過量5%的工業(yè)鹽酸，反應(yīng)槽中控制壓力為≤6.65kPa，以使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳隨時(shí)除去，反應(yīng)完全后，用7.5%的石灰乳中和至pH＝5～8，再加少量的助沉劑聚丙烯酸鈉，使氯化鈣液體迅速澄清，經(jīng)板框壓濾機(jī)除渣分離沉降出來的鐵、鋁等氫氧化物，可得氯化鈣液體成品。其質(zhì)量檢測結(jié)果是含量35%，鈉、鉀、鎂鹽的雜質(zhì)含量0.54%，鐵鹽含量0.002%，水不溶物0.02%，pH 5～8。
反應(yīng)放出的二氧化碳和夾帶出的鹽酸氣體，經(jīng)廢氣處理塔用洗渣水循環(huán)吸收，并與塔內(nèi)的石灰石填料反應(yīng)生成含氯化鈣的溶液，此溶液可用于制取石灰乳，如此，廢渣、廢氣得以回收利用。
實(shí)施例二石灰石，含CaCO3≥97%，粒徑50～80mm，破碎至小于20mm;加水濕式粉磨至φ0.25mm，配成65%的礦漿，用礦漿泵打入反應(yīng)槽，在20～30r/min的攪拌速度下，加過量10%的工業(yè)鹽酸，反應(yīng)中控制槽內(nèi)壓力4.666kPa左右，產(chǎn)生的二氧化碳及時(shí)除去，反應(yīng)完全后，用8.5%的石灰乳中和至pH＝5～8，再加少量的助沉劑聚丙烯酸鈉，使氯化鈣液體迅速澄清，經(jīng)砂芯壓濾機(jī)分離，可得氯化鈣液體成品。其質(zhì)量檢測結(jié)果是含量34%，鈉、鉀、鎂鹽的雜質(zhì)含量為0.43%，鐵鹽含量為0.001%，水不溶物為0.01%，pH6～8。三廢回收利用同實(shí)施例一。
實(shí)施例三石灰石加水濕式粉磨后粒徑φ0.5mm，配成75%的礦漿，用礦漿泵打入反應(yīng)槽，在40～50r/min的攪拌速度下，加過量15%的工業(yè)鹽酸，反應(yīng)中控制槽內(nèi)壓力為3.33k Pa左右，產(chǎn)生的二氧化碳能及時(shí)除去，不致影響反應(yīng)正常進(jìn)行，反應(yīng)完全后，用7.5%的石灰乳中和至pH＝5～8，再加少量助沉劑聚丙烯酸鈉，使氯化鈣液體迅速澄清，經(jīng)壓濾機(jī)除渣分離，可得氯化鈣液體成品。其質(zhì)量檢測結(jié)果是含量32%，鈉、鉀、鎂鹽的雜質(zhì)含量為0.12%，鐵鹽含量為0.001%，水不溶物為0.01%，pH5～8。三廢回收利用同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.一種由碳酸鈣和鹽酸生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，本發(fā)明的特征是，慢速攪拌下，過量鹽酸和石灰石礦漿反應(yīng)，負(fù)壓下除二氧化碳，反應(yīng)液用石灰乳中和，助沉劑除雜質(zhì)。
2.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的慢速攪拌，是指攪拌速度為10～50r/min。
3.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的過量鹽酸是指鹽酸用量超過理論量的5～15%。
4.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的石灰石礦漿是含50～75%石灰石粉的混懸水溶液。
5.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的石灰石礦漿中的石灰石粉的粒徑是0.05～0.5mm。
6.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的負(fù)壓下除二氧化碳，是指反應(yīng)中控制反應(yīng)槽內(nèi)壓力＜6.66k Pa，隨時(shí)除去生成的二氧化碳。
7.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的用石灰乳中和，是指用石灰乳將反應(yīng)液中和至pH5～8。
8.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是所述的反應(yīng)液經(jīng)助沉劑除雜質(zhì)，是指用聚丙烯酸鈉處理。
全文摘要
一種生產(chǎn)液體氯化鈣的方法，其特征是慢速攪拌下，過量鹽酸和石灰石礦漿反應(yīng)，負(fù)壓下除二氧化碳，石灰乳中和，助沉劑除雜質(zhì)，產(chǎn)品含量高于國外報(bào)導(dǎo)水平，外觀澄清。經(jīng)齊魯石化公司氯堿廠萬噸級使用，代替氯化鋇作電解食鹽原液的凈化劑，不使用劇毒氯化鋇，省去燒堿生產(chǎn)溶解工序，降低其生產(chǎn)成本，社會效益顯著。為國內(nèi)氯化鈣液體生產(chǎn)，提供了一條先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理的工藝路線。
文檔編號C01F11/24GK1058200SQ9110641
公開日1992年1月29日 申請日期1991年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月14日
發(fā)明者王樹彬, 于邦澤, 謝廷德, 李文華, 韓美云 申請人:齊魯乙烯無機(jī)化工廠