一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法技术

本发明专利技术提供了一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，属于废水回收领域。本发明专利技术将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品；硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液；二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。本发明专利技术通过将含硫酸铵废水中的硫酸铵与强氧化钙发生复分解反应生成硫酸钙粗品，再对硫酸钙粗品调节pH后与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏，提高了含硫酸铵废水中硫酸铵的利用率，制得的α型半水石膏用途广，经济效益高。实施例的数据表明，本发明专利技术提供的含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法制得的α型半水石膏纯度高达98％。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法
本专利技术涉及废水回收
，尤其涉及一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法。
技术介绍
我国的工业产业发展迅速，促进了经济的高速发展。与此同时，引发的环境问题日益突出，尤其是水环境污染问题，特别是在化工、制药、染料等领域的废水，有着高浓度、高毒性、难降解、成分复杂以及极差的可生化性等特性。含硫酸铵的工业废水的处理方法有多种，有结晶法、碱度法、萃取法，如中国专利CN107055569A公开了利用工业氧化镁的弱碱性与硫酸铵溶液反应的离子效应，在弱碱性的条件下可以使硫酸铵中的氨离子游离出来。现有技术中含硫酸铵的工业废水的处理方法存在综合利用难的问题，得到的石膏渣中存在重金属，难以达到工业石膏的质量要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，制备的α型半水石膏用途广，经济效益高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，包括以下步骤：(1)将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品；(2)将所述步骤(1)得到的硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液；(3)将所述步骤(2)得到的二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。优选地，所述步骤(1)中含硫酸铵废水中硫酸铵的质量分数为10～30％。优选地，所述含硫酸铵废水的COD值为50000～90000mg/L，NH3-N含量为50000～1000000mg/L，pH值为1.5～2.5。优选地，所述步骤(1)中氢氧化钙的用量使含硫酸铵废水与氢氧化钙混合后体系的pH值为11～12.5。优选地，所述步骤(1)中复分解反应的温度为80～85℃。优选地，将所述复分解反应过程中产生的氨气吹脱。优选地，所述步骤(3)中复合转晶剂包括硫酸铝钾和柠檬酸钠。优选地，所述步骤(3)中相变反应的温度为120～130℃，相变反应的压力为2.0～3.5MPa，相变反应的时间为5～8h。优选地，所述步骤(3)中相变反应后还包括：对相变反应产物依次进行固液分离和干燥。优选地，所述干燥的温度为100～120℃，所述干燥的时间为8～12h。本专利技术提供了一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品；硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液；二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。本专利技术通过将含硫酸铵废水中的硫酸铵与强氧化钙发生复分解反应生成硫酸钙粗品，再对硫酸钙粗品调节pH后与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏，提高了含硫酸铵废水中硫酸铵的利用率，制得的α型半水石膏用途广，经济效益高。实施例的数据表明，本专利技术提供的含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法制得的α型半水石膏纯度高达98％。进一步地，本专利技术通过控制复分解反应的条件，将复分解反应过程中产生的氨气吹脱，能够提高含硫酸铵废水的脱氨率，且吹脱后的氨气能够回用。实施例的数据表明，本专利技术中提供的含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法的脱氨率高达99.70％。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例1含硫酸铵废水制备α型半水石膏方法的流程图；图2为本专利技术实施例1制备的α型半水石膏的显微镜图。具体实施方式本专利技术提供了一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，包括以下步骤：(1)将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品；(2)将所述步骤(1)得到的硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液；(3)将所述步骤(2)得到的二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。本专利技术将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品。在本专利技术中，所述含硫酸铵废水中硫酸铵的质量分数优选为10～30％，更优选为29.52％。在本专利技术中，所述含硫酸铵废水的COD值优选为50000～90000mg/L，更优选为78380mg/L；所述含硫酸铵废水中NH3-N含量优选为50000～1000000mg/L，更优选为782330mg/L；所述含硫酸铵废水的pH值优选为1.5～2.5。本专利技术对所述含硫酸铵废水的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的含硫酸铵废水的来源即可，具体的，如化工厂生产废水。在本专利技术中，所述氢氧化钙的用量优选使含硫酸铵废水与氢氧化钙混合后体系的pH值为11～12.5，更优选为11.5～12。在本专利技术中，所述含硫酸铵废水与氢氧化钙混合后体系的固液比优选为4～5:1，更优选为4.5:1。在本专利技术中，所述复分解反应的温度优选为80～85℃，更优选为82～83℃。在本专利技术中，根据是否产生气体判断复分解反应的终点。本专利技术中，复分解反应为(NH4)2SO4+Ca(OH)2→CaSO4+NH3↑+H2O。在本专利技术中，优选将所述复分解反应过程中产生的氨气吹脱，吹脱后的氨气能够回用，提高氨气的利用率，降低生产成本。在本专利技术中，所述吹脱优选为-0.03Pa下吹脱1～2h。本专利技术对所述混合的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体的，如在室温下进行机械搅拌。在本专利技术中，由室温升温至所述复分解反应的温度的时间优选为0.5～1h。复分解反应完成后，本专利技术优选将所述复分解反应产物过滤，得到硫酸钙粗品。本专利技术对所述过滤的方式没有特殊的限定，能够实现固液分离即可。本专利技术优选将过滤得到的残液焚烧。得到硫酸钙粗品后，本专利技术将所述硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液。在本专利技术中，所述硫酸钙粗品与水混合后得到的溶液中硫酸钙的质量分数优选为70～80％，更优选为75～78％。本专利技术对所述硫酸的浓度、用量没有特殊的限定，能够达到上述pH值即可。在本专利技术中，所述硫酸能够除去过量的氢氧化钙。得到二水石膏溶液后，本专利技术将所述二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。在本专利技术中，所述复合转晶剂优选包括硫酸铝钾和柠檬酸钠，所述硫酸铝钾的质量优选为硫酸钙粗品的1.0～1.5％，所述柠檬酸钠的质量优选为硫酸钙粗品的0.08～0.1％。在本专利技术中，所述相变反应的温度优选为120～130℃，更优选为124～126℃；所述相变反应的压力优选为2.0～3.5MPa，更优选为2.5～3.0MPa，所述相变反应的时间优选为5～8h，更优选为6～7h。在本专利技术中，所述相变反应中发生二水石膏脱水、溶解、结晶和生长α型半水石膏的相变过程，发生的化学反应为CaSO4·2H2O→CaSO4·1/2H2O(α型)+1.5H2O。相变反应后，本专利技术优选对相变反应产物依次进行固液分离和干燥，得到α型半水石膏。在本专利技术中，所述固液分离优选为离心，本专利技术对所述离心的时间、转速没有特殊的限定，能够实现固液分离即可。固液分离完成后，本专利技术将得到的固体产物进行干燥，得到α型半水石膏。在本专利技术中，所述干燥的温度优选为100～120℃，更优选为110～115℃；所述干燥的时间优选为8～12h，更优选为9～10h。在本专利技术中，所述干燥的方式优选为烘干。下面结合实施例对本专利技术提供的含硫酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，包括以下步骤：(1)将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品；(2)将所述步骤(1)得到的硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液；(3)将所述步骤(2)得到的二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。

【技术特征摘要】
1.一种含硫酸铵废水制备α型半水石膏的方法，包括以下步骤：(1)将含硫酸铵废水与氢氧化钙混合，发生复分解反应，得到硫酸钙粗品；(2)将所述步骤(1)得到的硫酸钙粗品与水混合后，用硫酸调节pH值为6～8，得到二水石膏溶液；(3)将所述步骤(2)得到的二水石膏溶液与复合转晶剂混合发生相变反应，得到α型半水石膏。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中含硫酸铵废水中硫酸铵的质量分数为10～30％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述含硫酸铵废水的COD值为50000～90000mg/L，NH3-N含量为50000～1000000mg/L，pH值为1.5～2.5。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中氢氧化钙的用量使含硫酸铵废水与氢氧化钙混...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁玉明，
申请(专利权)人：绍兴杰派化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33