一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，該方法將廢硫酸處理和石膏晶須的生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)廢硫酸與碳酸鈣進(jìn)行反應(yīng)，并在生產(chǎn)過(guò)程中加入結(jié)晶劑和穩(wěn)定劑，得到各種石膏晶須產(chǎn)品。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，可得到多種石膏晶須產(chǎn)品，且石膏晶須的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易斷裂，同時(shí)可以有效的利用廢硫酸，將環(huán)境保護(hù)與資源可再生利用有效結(jié)合起來(lái)。
【專利說(shuō)明】—種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石膏晶須生產(chǎn)方法，特別是一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫酸是三大基礎(chǔ)酸之首，產(chǎn)量大、應(yīng)用廣，為人類生產(chǎn)、生活立下不可磨滅的功勞。但在應(yīng)用過(guò)程中又不可避免的排出含硫酸的廢棄物(廢水)，嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)生物生長(zhǎng)、人類生活危害強(qiáng)烈。因此，這些廢水必須處理達(dá)標(biāo)后方能排出。以往國(guó)內(nèi)外廢酸處理都是中和法，用石灰石或石灰、消石灰中和，廢水PH值達(dá)到7左右即可排出。所以各生產(chǎn)企業(yè)要花很多投資建設(shè)廢硫酸水處理工程，要花人力、物力、財(cái)力來(lái)處理。
[0003]硫酸鈣晶須又叫石膏晶須，它是硫酸鈣纖維狀的單晶體，直徑I~6Mffl，長(zhǎng)徑比在5~1000，與石膏一樣具有無(wú)水、半水和二水之分。硫酸鈣晶須具有顆粒狀填料的粒度，尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫、抗化學(xué)腐蝕，易進(jìn)行表面處理，和橡膠塑料等聚合物的親和力強(qiáng)，又因其體積蓬松、分散性、保溫性優(yōu)良，是造紙、涂料和保溫材料難得的原料。其優(yōu)良的特性和廣泛的用途，早已在國(guó)內(nèi)外成為公認(rèn)的環(huán)保型新材料?，F(xiàn)行的硫酸鈣晶須制造技術(shù)主要用二水石膏生產(chǎn)硫酸鈣晶須，生產(chǎn)工藝以水熱法為主。但是投資大，對(duì)石膏原料要求高，能耗高，成本高 ，價(jià)格也高，大批量生產(chǎn)用戶難以接受。其它方法有:常壓酸溶液生產(chǎn)石膏晶須；常壓鹽溶液生產(chǎn)石膏晶須。主要是在不同溫度下酸、鹽溶液中硫酸鈣溶解度不同，冷卻后可形成一定量的石膏晶須。這兩種工藝產(chǎn)量很低，目前還沒(méi)見(jiàn)正式生產(chǎn)線投入生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，同時(shí)解決廢硫酸處理與石膏晶須生產(chǎn)的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，包括以下步驟:
(1)對(duì)廢硫酸進(jìn)行過(guò)濾，并將廢硫酸加水進(jìn)行稀釋制成硫酸溶液；
(2)取碳酸鈣研磨并加水，制成碳酸鈣漿體；
(3)向所述硫酸溶液中加入轉(zhuǎn)晶劑，將加入轉(zhuǎn)晶劑的硫酸溶液和所述碳酸鈣漿體注入結(jié)晶器，反應(yīng)生成CaS04.2H20 ；
(4)將所述結(jié)晶器中混合物進(jìn)行脫水，得到CaS04.2H20漿體，并向所述CaS04.2H20漿體中加入穩(wěn)定劑；
(5)對(duì)所述加入穩(wěn)定劑的CaS04.2H20漿體進(jìn)行脫水，得到濕二水石膏晶須；
(6)將所述濕二水石膏晶須用100°C熱風(fēng)烘干，得到干二水石膏晶須；將所述干二水石膏晶須用150~170°C熱風(fēng)烘干，得到半水石膏晶須；將所述干二水石膏晶須用280~320°C熱風(fēng)烘干，得到無(wú)水石膏晶須。[0006]優(yōu)選的，步驟(1)中所述硫酸溶液的濃度為5~7% ;步驟(2)中所述碳酸鈣漿體濃度為30~50%。
[0007]優(yōu)選的，步驟(2)中將所述碳酸鈣研磨，磨細(xì)達(dá)325目以上。
[0008]優(yōu)選的，步驟(3)中結(jié)晶器中的溫度控制在40~70度，攪拌轉(zhuǎn)速為50~60轉(zhuǎn)/分；
優(yōu)選的，步驟(3)中所述硫酸溶液所含H2S04和所述碳酸鈣漿體所含CaC03以摩爾比
I: I混合。
[0009]優(yōu)選的，步驟(3)中所述轉(zhuǎn)晶劑為濃度為50%的溶液，溶質(zhì)為檸檬酸和烷基苯磺酸鹽中的一種或者組合。
[0010]優(yōu)選的，步驟(4)中所述穩(wěn)定劑為濃度10~20%的溶液，溶質(zhì)為油酸鹽和聚羧酸鹽中的一種或者組合。
[0011]本發(fā)明所取得的技術(shù)效果在于，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢硫酸處理與石膏晶須生產(chǎn)，并且由于加入轉(zhuǎn)晶劑，使CaS04.2H20結(jié)晶生成的石膏晶須，而不是片狀、柱狀二水石膏晶體；在生產(chǎn)過(guò)程中加入穩(wěn)定劑，使轉(zhuǎn)化的晶須在后續(xù)的脫水、煅燒過(guò)程中保持晶須結(jié)構(gòu)，且不易斷裂，并最終可得到多種石膏晶須產(chǎn)品。本發(fā)明生產(chǎn)石膏晶須方法簡(jiǎn)單，并且可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法的流程示意圖；
圖2為生產(chǎn)的石膏晶須在顯微鏡下的圖片；
圖3為生產(chǎn)的石膏晶須在電鏡下單位長(zhǎng)度為50Mm的圖片；
圖4為生產(chǎn)的石膏晶須在電鏡下單位長(zhǎng)度為5Mm的圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例
結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4，一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，將工廠排出的廢硫酸收集，然后進(jìn)行過(guò)濾去除固體雜質(zhì)，并對(duì)過(guò)濾后的廢硫酸稀釋，制成硫酸溶液，放入廢硫酸罐內(nèi)備用，優(yōu)選的廢硫酸稀釋為濃度為5~7%的硫酸溶液；取碳酸鈣研磨并加水，制成碳酸鈣漿體，可選用四川特產(chǎn)的一級(jí)雅安白碳酸鈣，品位90~98%，白度90~95，磨細(xì)達(dá)325目以上，所述碳酸鈣漿體濃度30~50% ;向所述硫酸溶液中加入轉(zhuǎn)晶劑，所述轉(zhuǎn)晶劑為濃度為50%的溶液，溶質(zhì)為檸檬酸和烷基苯磺酸鹽中的一種或者組合，轉(zhuǎn)晶劑由微型泵泵入，用攪拌器將其與硫酸溶液充分?jǐn)嚢?，如在I噸硫酸溶液中加入濃度50%的檸檬酸60~80克和烷基苯磺酸鹽40~60克；將加入轉(zhuǎn)晶劑的硫酸溶液和所述碳酸鈣漿體放入結(jié)晶器，優(yōu)選的所述硫酸溶液所含H2S04和所述碳酸鈣漿體所含CaC03以摩爾比1:1混合，結(jié)晶器中配有電加熱裝置溫度控制在40~70度，中央裝有攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速50~60轉(zhuǎn)/分；結(jié)晶器分內(nèi)筒和外筒，攪拌機(jī)頭葉片將兩種漿液混合并由內(nèi)筒上翻至外筒，在外筒充分混合反應(yīng)生成二水硫酸鈣晶須，在結(jié)晶器外側(cè)裝有檢查孔，定期檢測(cè)晶須是否生成，石膏晶須生成后通過(guò)不斷流動(dòng)的漿液從結(jié)晶器底部排出；將結(jié)晶器底部排出的混合物通過(guò)折帶式真空脫水機(jī)進(jìn)行脫水，得到CaS04.2H20漿體；向所述CaS04.2H20漿體中加入穩(wěn)定劑，充分?jǐn)嚢?，所述穩(wěn)定劑為濃度10~20%的溶液，溶質(zhì)為油酸鹽和聚羧酸鹽中的一種或者組合；對(duì)所述加入穩(wěn)定劑的CaS04.2H20漿體進(jìn)行脫水，可得到產(chǎn)品濕二水石膏晶須；通過(guò)強(qiáng)制攪拌烘干機(jī)對(duì)濕二水石膏晶須進(jìn)行100°C熱風(fēng)烘干攪拌，得到產(chǎn)品干二水石膏晶須；將所述干二水石膏晶須用150~170°C熱風(fēng)烘干，得到半水石膏晶須；將所述干二水石膏晶須用280~320°C熱風(fēng)烘干，得到無(wú)水石膏晶須；具體的可以使用雙筒回轉(zhuǎn)窯，雙筒回轉(zhuǎn)窯專利號(hào)200820215929.6，雙筒回轉(zhuǎn)窯從窯頭內(nèi)筒吹入600°左右熱風(fēng)，干二水石膏晶須從外筒流入內(nèi)筒，熱風(fēng)從內(nèi)筒反向流動(dòng)從外筒排氣管排出。設(shè)計(jì)雙筒回轉(zhuǎn)窯內(nèi)筒較外筒長(zhǎng)6-8米，在離燃燒室6-8米處開(kāi)I號(hào)出料口，這里料溫設(shè)計(jì)為150~170°C，排出產(chǎn)品半水石膏晶須；往下6米左右再開(kāi)2號(hào)出料 口，這里料溫在280~320°C排出無(wú)水石膏晶須。
[0014]本發(fā)明生產(chǎn)石膏晶須方法簡(jiǎn)單，并且可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)對(duì)廢硫酸進(jìn)行過(guò)濾，并將廢硫酸加水進(jìn)行稀釋制成硫酸溶液； (2)取碳酸鈣研磨并加水，制成碳酸鈣漿體； (3)向所述硫酸溶液中加入轉(zhuǎn)晶劑，將加入轉(zhuǎn)晶劑的硫酸溶液和所述碳酸鈣漿體注入結(jié)晶器，反應(yīng)生成CaS04.2H20 ； (4)將結(jié)晶器中混合物進(jìn)行脫水，得到CaS04.2H20漿體，并向所述CaS04.2H20漿體中加入穩(wěn)定劑； (5)對(duì)所述加入穩(wěn)定劑的CaS04.2H20漿體進(jìn)行脫水，得到濕二水石膏晶須； (6)將所述濕二水石膏晶須用100°C熱風(fēng)烘干，得到干二水石膏晶須；將所述干二水石膏晶須用150~170°C熱風(fēng)烘干，得到半水石膏晶須；將所述干二水石膏晶須用280~320°C熱風(fēng)烘干，得到無(wú)水石膏晶須。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于: 步驟(1)中所述硫酸溶液的濃度為5~7% ;步驟(2)中所述碳酸鈣漿體濃度為30~50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于: 步驟(2)中將所述碳酸鈣研磨，磨細(xì)達(dá)325目以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于: 步驟(3)中結(jié)晶器中的溫度控制在40~70度，攪拌轉(zhuǎn)速為50~60轉(zhuǎn)/分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于: 步驟(3)中所述硫酸溶液所含H2S04和所述碳酸鈣漿體所含CaC03以摩爾比1:1混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于: 步驟(3)中所述轉(zhuǎn)晶劑為濃度為50%的溶液，溶質(zhì)為檸檬酸和烷基苯磺酸鹽中的一種或者組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硫酸處理工程與石膏晶須生產(chǎn)一體化的方法，其特征在于: 步驟(4)中所述穩(wěn)定劑為濃度10~20%的溶液，溶質(zhì)為油酸鹽和聚羧酸鹽中的一種或者組合。
【文檔編號(hào)】C30B29/62GK103966670SQ201410196310
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】唐紹林, 萬(wàn)建東, 丁大武, 孫寶成, 唐修仁, 陳寶壽, 宋曉霞, 楊丹 申請(qǐng)人:江蘇一夫科技股份有限公司