一种从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法技术

本发明专利技术公开了一种从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，该方法包含：步骤1、将废弃物粉碎并与水混合成悬浮液；步骤2、使步骤1所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值降低；步骤3、再使步骤2所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值进一步降低；步骤4、将步骤3所得的悬浮液静置一段时间，使悬浮液分离成沉淀物和澄清液；步骤5、收集步骤4所得的沉淀物，并加热步骤4所得的澄清液以排出二氧化碳；步骤6、将步骤5加热后所得的澄清液静置一段时间，以获得沉淀物。本发明专利技术提供的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，能够有效地自废弃物中分离出高纯度的硫酸钙，还能够有效地提高碳酸钙的回收率，更具有低成本的附加优势。

【技术实现步骤摘要】
一种从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法
本专利技术涉及一种分离方法，具体地，涉及一种能够有效地从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法。
技术介绍
石油焦(petroleumcoke)是炼油厂所产生的副产物，含硫量较高(约高于6％)的石油焦一般都用来作为水泥厂或是发电厂的燃料。然而，含硫量高的石油焦在燃烧时会排放出超过标准量的硫氧化物，因此，为了使燃烧石油焦时排放出的烟气符合环保法规，目前是使用排烟脱硫处理程序除去烟气中诸如一氧化硫(SO)、二氧化硫(SO2)等硫化物。前述排烟脱硫处理程序主要可区分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3种。若按脱硫剂的种类区分，可进一步区为以下5种方法：以碳酸钙(CaCO3，石灰石)为基础的钙基法、以氧化镁(MgO)为基础的镁基法、以亚硫酸钠(Na2SO3)为基础的钠基法、以氨(NH3)为基础的氨基法、以及以有机碱为基础的有机碱法。前揭处理程序中较普遍使用的商业化技术为钙基法，所占比例高于90％。总而言之，排烟脱硫处理程序主要是使用石灰石(CaCO3)、氧化钙(CaO，生石灰)或氢氧化钙(Ca(OH)2)等作为硫化物吸收剂，与烟气中的一氧化硫或二氧化硫等硫化物进行化学反应，以去除烟气中的硫化物。举例来说，由于石灰石以及含硫的石油焦同时经过约850℃～900℃高温燃烧后会分别产生多孔性的生石灰(CaO)以及二氧化硫，透过生石灰会与空气中的氧以及前述二氧化硫反应而生成硫酸钙(CaSO4)，据以达成脱硫的目的。但是，逐渐堆积于生石灰的孔洞内的硫酸钙将导致脱硫效率降低，为了维持脱硫效率，就必须不断地添加石灰石，如此反复的结果，最终产生大量主要成分为硫酸钙以及氧化钙与碳酸钙混合物的生成物，一般称为“副产石灰”或“脱硫石膏”。然而，由于前述副产石灰(脱硫石膏)的用途受限，致使其俨然成为废弃物而衍生环保问题，因此，还需发展出使前述副产石灰(脱硫石膏)能够被有效再利用的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够自废弃物，特别是指自排烟脱硫处理程序所产生的废弃物，如副产石灰或脱硫石膏中分离出硫酸钙与碳酸钙的方法，使上述废弃物能够被有效再利用。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，所述的方法包含：步骤1、将废弃物粉碎并与水混合成悬浮液；步骤2、使步骤1所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值降低；步骤3、再使步骤2所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值进一步降低；步骤4、将步骤3所得的悬浮液静置一段时间，使悬浮液分离成沉淀物和澄清液；步骤5、收集步骤4所得的沉淀物，并加热步骤4所得的澄清液以排出二氧化碳；步骤6、将步骤5加热后所得的澄清液静置一段时间，以获得沉淀物。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤1所述的废弃物按质量百分比计包含58.2％～75.4％的氧化钙与碳酸钙的混合物，以及23.5％～39.5％的硫酸钙，还包含有1.1％～2.3％的金属氧化物，所述的金属氧化物为氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化铝中的任意一种或几种的混合物。所述的废弃物优选为自排烟脱硫处理程序所产生的废弃物，如副产石灰或脱硫石膏。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤1所述的废弃物粉碎成粒径等于或小于2mm的颗粒。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤1所述的废弃物粉碎后与水混合得到悬浮液，粉碎的废弃物与水的重量比大于12，从而更有效地分离出碳酸钙。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤1所述的悬浮液pH值为8.0～12.0。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤2所述的悬浮液的pH值降低至7.0～9.0。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤3所述的悬浮液的pH值进一步降低至5.5～6.0。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤4所述的静置时间大于或等于30分钟，使悬浮液分离成硫酸钙沉淀物和碳酸氢钙澄清液。静置时间最好为至少30分钟，是为了使硫酸钙沉淀物能够充分地沉淀出来。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤5所述的澄清液的加热温度大于或等于60℃，碳酸氢钙澄清液的加热温度为至少60℃，是为了充分分解出碳酸钙及二氧化碳；加热分解排出的二氧化碳能够进一步被收集以供步骤2或步骤3使用，使本专利技术的分离方法更具有低成本的附加优势。上述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其中，步骤6所述的静置时间大于或等于30分钟，以获得碳酸钙沉淀物。静置时间最好为至少30分钟，是为了使碳酸钙沉淀物能够充分地沉淀出来。本专利技术提供的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法具有以下优点：本专利技术提供的是一种能够自废弃物，特别是指自排烟脱硫处理程序所产生的废弃物，如副产石灰或脱硫石膏中分离出硫酸钙与碳酸钙的方法，使上述废弃物能够被有效再利用。该方法能够成功地从脱硫处理程序后所产生的废弃物中分离出高纯度的碳酸钙以及硫酸钙(纯度100％的碳酸钙以及纯度将近90％的硫酸钙)，能够有效的再利用分离出的碳酸钙以及硫酸钙，例如分离出的碳酸钙能够再应用于脱硫处理，以降低脱硫处理程序的成本；而分离出的硫酸钙则能够应用于建筑材料、防火材料等。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。本专利技术提供的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，包含：步骤1、将废弃物粉碎并与水混合成悬浮液。悬浮液pH值为8.0～12.0。废弃物按质量百分比计包含58.2％～75.4％的氧化钙与碳酸钙的混合物，以及23.5％～39.5％的硫酸钙，还包含有1.1％～2.3％的金属氧化物，金属氧化物为氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化铝中的任意一种或几种的混合物。的废弃物优选为自排烟脱硫处理程序所产生的废弃物，如副产石灰或脱硫石膏。废弃物粉碎成粒径等于或小于2mm的颗粒。废弃物粉碎后与水混合得到悬浮液，粉碎的废弃物与水的重量比大于12，从而更有效地分离出碳酸钙。步骤2、使步骤1所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值降低，直至7.0～9.0。步骤3、再使步骤2所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值进一步降低，直至5.5～6.0。步骤4、将步骤3所得的悬浮液静置一段时间，使悬浮液分离成沉淀物和澄清液。静置时间大于或等于30分钟，使悬浮液分离成硫酸钙沉淀物和碳酸氢钙澄清液。静置时间最好为至少30分钟，是为了使硫酸钙沉淀物能够充分地沉淀出来。步骤5、收集步骤4所得的沉淀物，并加热步骤4所得的澄清液以排出二氧化碳。澄清液的加热温度大于或等于60℃，碳酸氢钙澄清液的加热温度为至少60℃，是为了充分分解出碳酸钙及二氧化碳；加热分解排出的二氧化碳能够进一步被收集以供步骤2或步骤3使用，使本专利技术的分离方法更具有低成本的附加优势。步骤6、将步骤5加热后所得的澄清液静置一段时间，以获得沉淀物。静置时间大于或等于30分钟，以获得碳酸钙沉淀物。静置时间最好为至少30分钟，是为了使碳酸钙沉淀物能够充分地沉淀出来。下面结合实施例对本专利技术提供的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法做更进一步描述。实施例1～2实施例1～2及对比例1的废弃物的组成成分显示于下表1。表1：废弃物的组成成分表。注：氧化钙与碳酸钙的成分含量系统一换算成碳酸钙含量来表示。根据以下方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1、将废弃物粉碎并与水混合成悬浮液；步骤2、使步骤1所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值降低；步骤3、再使步骤2所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值进一步降低；步骤4、将步骤3所得的悬浮液静置，使悬浮液分离成沉淀物和澄清液；步骤5、收集步骤4所得的沉淀物，并加热步骤4所得的澄清液以排出二氧化碳；步骤6、将步骤5加热后所得的澄清液静置，以获得沉淀物。

【技术特征摘要】
1.一种从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1、将废弃物粉碎并与水混合成悬浮液；步骤2、使步骤1所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值降低；步骤3、再使步骤2所得的悬浮液与二氧化碳反应，使悬浮液的pH值进一步降低；步骤4、将步骤3所得的悬浮液静置，使悬浮液分离成沉淀物和澄清液；步骤5、收集步骤4所得的沉淀物，并加热步骤4所得的澄清液以排出二氧化碳；步骤6、将步骤5加热后所得的澄清液静置，以获得沉淀物。2.如权利要求1所述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其特征在于，步骤1所述的废弃物按质量百分比计包含58.2%～75.4%的氧化钙与碳酸钙的混合物，以及23.5%～39.5%的硫酸钙，还包含有1.1%～2.3%的金属氧化物，所述的金属氧化物为氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化铝中的任意一种或几种的混合物。3.如权利要求2所述的从废弃物中分离硫酸钙与碳酸钙的方法，其特征在于，步骤1所述的废弃物粉碎成粒径等于或小于2mm的颗粒。4.如权利要求3所述的从废弃物中分离硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪方知，陈晓红，
申请(专利权)人：纪方知，
类型：发明
国别省市：湖北,42