一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，包括以下步骤：将氯碱盐泥依次经过干燥、破碎和水洗，获得盐泥悬液；进行酸洗，获得酸洗混合液；将酸洗混合液进行离心分离，获得盐泥残渣和酸洗上清液a；将酸洗上清液a的pH调节至6.5，沉淀过滤后获得清液b；向清液b中鼓入臭氧进行臭氧自催化氧化处理，沉淀过滤获得清液c；在常温常压条件下，向清液c中加入硫酸钙晶种，搅拌使其分散均匀；加入硫酸溶液，待晶须稳定后经滤膜过滤获得硫酸钙晶须。本发明专利技术能够实现盐泥的减量化以及钙、镁等主成分的资源化。分的资源化。分的资源化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物资源化利用
，涉及硫酸钙晶须制备领域，特别涉及一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法。

技术介绍

[0002]氯碱盐泥来自于原盐精制过程中所产生的浆状排放物，盐水分离部分氯化钠后所得的沉淀残渣为海盐泥；盐泥的主要成分为碳酸钙、氢氧化镁、泥砂及其他杂质；氯碱行业的盐泥具有巨大的利用价值。目前，大多数厂家的盐泥未能得到有效的处置和利用，仅仅是脱水后用于建筑堤坝和路基材料，有的则常年在场内堆放，或直接排入附近的江河湖海，大量的固废排放造成严重的环境污染并对周边居民的身体健康造成威胁。
[0003]盐泥成分复杂，给工业利用带来了一定的难度，但因其潜在的利用价值，人们也不断探索将盐泥废物利用，转化为有用工业产品的方法。例如，仁海电化厂和广州化工厂在70年代曾进行了盐泥制取轻质MgCO3的试验；1980年华东化工学院以盐泥为原料，成功地进行厂用碳化法制轻质MgO的小试，后来与上海电化厂合作，使这一工艺实现了工业化，但该工艺存在着MgO产率低，工艺复杂和能耗高等问题，进一步应用尚有困难；天津化工厂针对本广盐泥中含汞量高的问题，建成了从盐泥中回收汞的工程；大沽化工厂针对本厂盐泥中Ba(SO)4含量高的情况，进行了从盐泥中回收Ba(SO)4的研究；上海天原化工厂提出将盐泥与电石糊一起压干，然后用于铺路，这一方法虽然能较彻底处理盐泥，但不能利用盐泥的有效成份。
[0004]综上，针对现有盐泥资源化利用技术的不足，鉴于氯碱行业所产盐泥中的钙、镁含量高的特征，亟需一种新的基于氯碱盐泥的硫酸钙晶须制备工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术能够实现盐泥的减量化以及钙、镁等主成分的资源化。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术的一种基于氯碱盐泥制备高纯度硫酸钙晶须的方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1，将氯碱盐泥依次经过干燥、破碎和水洗，获得盐泥悬液；
[0009]步骤2，对步骤1获得的盐泥悬液进行酸洗，提取盐泥中的钙、镁离子，获得酸洗混合液；
[0010]步骤3，将步骤2获得的酸洗混合液进行离心分离，获得盐泥残渣和富含钙、镁离子的酸洗上清液a；
[0011]步骤4，将步骤3获得的的上清液a的pH调节至6.5，沉淀过滤后获得清液b；
[0012]步骤5，向步骤4获得的清液b中鼓入臭氧进行臭氧自催化氧化处理，沉淀过滤获得清液c；
[0013]步骤6，在常温常压条件下，向步骤5获得的清液c中加入硫酸钙晶种，搅拌使其分
散均匀；加入硫酸溶液，待晶须稳定后经滤膜过滤获得高纯度硫酸钙晶须。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，步骤1中，所述氯碱盐泥粉末的含水率在5％以内，平均粒径为30～50μm。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，步骤1中，进行水洗时，采用软化水进行水洗操作且固液比为1：(1～2)。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，步骤2中，进行酸洗时采用浓盐酸，酸洗混合液的质量浓度为40％～50％；其中，盐酸的投加量与盐泥的比例为1.0～1.2mL盐酸/g盐泥。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，步骤2中，获得的酸洗混合液相对粘度为2.5～3.0。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，步骤3中，所述离心分离的步骤包括：在4000～5000r/min的转速条件下离心4～5min，分离酸洗混合液中的盐泥残渣与上清液；
[0019]其中，所述上清液a为透明金黄色液体，TOC含量为25～28mg/L，色度为9度，浊度为0.2NTU。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，步骤6中，所述在常温常压条件下，向步骤5经臭氧自催化氧化处理和过滤后获得的清液c中加入硫酸钙晶种，搅拌使其分散均匀的步骤具体包括：
[0021]在常温常压、搅拌速度150～250r/min的条件下，按照硫酸钙晶种与湿盐泥的质量比为1：200的比例，向清液c中引入硫酸钙晶种。
[0022]本专利技术的进一步改进在于，步骤6中，所述加入硫酸溶液，待晶须稳定后经滤膜过滤获得硫酸钙晶须的步骤具体包括：
[0023]在100～200r/min的转速条件下，以10mL/min的投加速度引入32.7％的硫酸溶液，控制酸洗液中剩余Ca
2+
含量为100～200mg/L；
[0024]硫酸钙晶须沉淀完全后，采用抽滤设备经孔径为0.45μm的滤膜实现固液分离，经水洗干燥后获得硫酸钙晶须。
[0025]本专利技术的进一步改进在于，还包括：向提取硫酸钙晶须后的溶液d中，投加氢氧化钠溶液，经滤膜过滤、水洗和干燥后回收得到氢氧化镁；其中，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L，调节溶液的pH值在7.5～8.5，沉淀Mg
2+
后控制液相中残留的Mg
2+
含量为50～100mg/L；在生成氢氧化镁沉淀后，采用抽滤设备经孔径为0.45μm的滤膜实现固液分离。
[0026]本专利技术的进一步改进在于，还包括：将回收钙、镁后的酸洗废水e通过蒸发浓缩结晶的方式回收NaCl。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]鉴于氯碱行业所产盐泥中的钙含量高的特征，本专利技术通过酸洗的方式将其溶出，并通过预处理除杂、硫酸钙晶种和硫酸投加的形式将酸洗液中的钙转化为高纯度的硫酸钙晶须，可作为增强填料、摩擦材料和沥青改性材料。其中，本专利技术的步骤3的离心分离，盐泥残渣较盐泥减重能够达到90％以上；本专利技术的步骤4的预处理环节，将酸洗上清液a的pH调节至6.5，可将溶液中杂质离子Al和Fe去除率高达99％以上；本专利技术的步骤5的预处理环节，对步骤4获得的清液b进行臭氧自催化氧化处理，利用臭氧将清液b中的Mn(II)氧化为MnO2，转化率可高达99％。由于MnO2和钛酸盐可作为臭氧氧化过程中优良的催化剂，借助体系内MnO2和钛酸盐的催化性能对清液b中有机污染物和色度进行臭氧自催化氧化处理，去除率高达98％以上。并且经过滤后也同步去除了体系中的杂质离子Mn(II)，具有高效去除有机污染物和杂质离子的双重功效。
[0029]本专利技术中，具体通过向水洗后的盐泥悬液中投加浓盐酸，提取盐泥中的钙、镁离子；其中，直接将压滤后的块状盐泥与盐酸进行混合时，过程中会产生大量气泡，这些气泡在上浮过程中会夹带大量的残渣，导致离心环节上清液存在大量微气泡以及气泡所夹带的杂质颗粒，随着离心分离的进行这些粘附在微气泡上的小颗粒杂质并不能完全下沉进入下部沉淀区。并且，上清液中残留的微气泡也会进一步加剧过滤环节滤层产生气泡堵塞的问题，严重影响过滤效果和最终产品的纯度；本专利技术按一定的固液比(1:1～1:2)将软化水与盐泥混合制备成盐泥悬液的形式，向水洗后的盐泥悬液中加盐酸,能够改变反应体系的界面性质，配合盐酸投加速率优化，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将氯碱盐泥依次经过干燥、破碎和水洗，获得盐泥悬液；步骤2，对步骤1获得的盐泥悬液进行酸洗，提取盐泥中的钙、镁离子，获得酸洗混合液；步骤3，将步骤2获得的酸洗混合液进行离心分离，获得盐泥残渣和富含钙、镁离子的酸洗上清液a；步骤4，将步骤3获得的的上清液a的pH调节至6.5，沉淀过滤后获得清液b；步骤5，向步骤4获得的清液b中鼓入臭氧进行臭氧自催化氧化处理，沉淀过滤获得清液c；步骤6，在常温常压条件下，向步骤5获得的清液c中加入硫酸钙晶种，搅拌使其分散均匀；加入硫酸溶液，待晶须稳定后经滤膜过滤获得高纯度硫酸钙晶须。2.根据权利要求1所述的一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于，步骤1中，氯碱盐泥的含水率在5％以内，平均粒径为30～50μm。3.根据权利要求1所述的一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于，步骤1中，进行水洗时，采用软化水进行水洗操作且固液比为1：(1～2)。4.根据权利要求1所述的一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于，步骤2中，进行酸洗时采用浓盐酸，酸洗混合液的质量浓度为40％～50％；其中，盐酸的投加量与盐泥的比例为1.0～1.2mL盐酸/g盐泥。5.根据权利要求1所述的一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于，步骤2中，获得的酸洗混合液相对粘度为2.5～3.0。6.根据权利要求1所述的一种基于氯碱盐泥制备硫酸钙晶须的方法，其特征在于，步骤3中，所述离心分离的步骤包括：在4000～5000r/min的转速条件下离心4～5min，分离酸洗混合液中的盐泥残渣与上清液；其中，所述上清液a为透明金黄色液体，TOC...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文东，陈志文，薛同宣，顾兆林，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：