纯化的氯化钙的制备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制备纯化的氯化钙、特别是关于以杂质形式存在的镁以及其他金属的存在而纯化的氯化钙的方法，将这些杂质通过碱化作用进行沉淀并且将沉淀物从该氯化钙溶液中分离出来。本发明专利技术的另一个主题涉及在最初制备氯化钙的方法中来自已知过程的副产物（或残余物）的再利用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备去除了镁和其他金属杂质的氯化钙的方法。
技术介绍
氯化钙是一种在所有工业领域、包括食品工业都具有大量应用的化学物。虽然氯化钙是某些产物的制备(尤其是通过Solvay工艺制备碳酸钠)中的一种副产物，这些副产物通常是在水中非常可溶的CaCl2的较稀溶液，但通常包含大量杂质，尤其是钠、镁和其他金属化合物，如铁、铅等等。已知通过使用盐酸溶解固体碳酸钙可以获得氯化钙。对于大规模生产，这种生产可以直接由石灰石开始来进行。然而，虽然石灰石主要由碳酸钙(CaCO3)组成，但它通常还包含相对大比例的碳酸镁(MgCO3)和其他杂质。因此，与原材料的来源无关，为了满足适用的产品规格，有必要尽可能地避免杂质的存在并且在任何情况下都应该采取必要的措施使得除钙和氯之外的每一种元素的可接受值都未被超过。总体上，在生产盐溶液(NaCl盐水，36%的CaCl2溶液等等)的背景下，为了满足末端产品的规格而必须去除镁。已知这个步骤可以通过将一种碱性试剂加入待纯化的介质中来进行，该试剂导致镁以其氢氧化物Mg(OH)2的形式沉淀。尽管如此，如果Mg (OH) 2的沉淀控制不好(从反应化学和/或其实施的角度来看)， 则后面的液体/固体分离将非常难以实现。确实，有许多参数会影响晶体的成核作用和生长并且如果所得到的沉淀物颗粒太细或不够致密，则沉降速度和可滤性将不足以允许工业规模上的利用。专利技术目的因此本专利技术的一个目的是提出一种可控制的并且可靠的用于制备纯化的氯化钙、 特别是关于以杂质形式存在的镁以及其他金属的存在而纯化的氯化钙的方法。还希望的是该方法允许由已知工艺的高纯度副产物开始来制备氯化钙，以便减小所形成的残余物的量并且能够有效且经济地对不经这样的处理就不能用于某些工业领域中的产物进行再利用。专利技术概括描述为了解决上述问题，本专利技术提出了一种用于制备纯化的氯化钙溶液的方法，该方法包括一个步骤(d)通过在含有处于溶解形式的镁和其他杂质的一种氯化钙溶液中添加优选处于石灰乳形式的氢氧化钙、经过所述溶液的碱化作用来使镁和其他杂质从所述溶液中沉淀出来，接着是一个步骤(e)将沉淀物从该氯化钙溶液中分离出来，优选是通过沉降和/或通过过滤，从而获得一种纯化的氯化钙溶液。该液体/固体分离可以通过任何其他适当的液体/固体分离方法来进行，例如像一种简单沉降、或离心、或过滤、或者还有通过组合不同的已知方法。根据本专利技术的一个主要优点是，镁在一种碱性介质中以氢氧化镁颗粒的形式沉淀，这使能获得一种可以在工业规模上利用的良好的固体/液体分离。通过这种方法获得的氯化钙溶液具有减小的镁含量，但也有其他杂质，例如特别是磷、铁、铝，还以及其他金属如钴、铬、铜、镁、镍、铅、锡、钛、钒和锌。在本专利技术的一个优选实施方案中，步骤(d)中通过添加氢氧化钙、优选处于石灰乳形式使镁和其他杂质从一种含有溶解形式的镁和其他杂质的氯化钙溶液中经所述溶液的碱化作用而沉淀出来是以一种连续模式进行的。在本专利技术的一个变体实施方案中，步骤(d)是以一种分批或半分批模式进行。表述连续模式应理解为是指实现沉淀步骤(d)的一种模式，根据该模式使用了一个反应装置，氯化钙溶液和氢氧化钙被连续或几乎连续地被引入该反应装置中，并且溶液以及反应产物连续地或几乎连续地从该反应装置中抽出来。该反应装置有利地包括一个或多个充分混合的反应器以避免处于固体形式的氢氧化钙的沉降、和沉淀物的沉降。该氯化钙溶液和氢氧化钙的连续或几乎连续的引入可以用任何适当的手段实现， 例如像使用离心泵或蠕动泵。将固体或粉末形式的氢氧化钙引入该反应装置中可以用任何适当的装置实现，例如像用螺杆进料系统、振动进料器、或失重进料系统。该溶液及该反应产物从该反应装置中的连续或几乎连续的抽出可以用任何适当的装置实现，例如像用离心泵或蠕动泵以得到一种连续的抽出，或用借助电阀或气动阀顺序控制的重力排出法以得到一种几乎连续的抽出。表述“几乎连续的引入或抽出”应理解为是一种溶液、反应物或反应产物的引入或抽出方式，尽管它在严格的意义上不是连续的，但它与例如顺序的引入或顺序的抽出(其中溶液、反应物或反应产物的量反应装置中所含的总量相比是较小的)相比能够实现相同的功能。与连续模式不同，以分批模式工作意思是将该氯化钙溶液和氢氧化钙引入该反应装置中，然后使该反应进行，并且最终完全地或几乎完全地从该反应装置中抽出该溶液和反应产物。同样与连续模式不同，当预先将该氯化钙溶液引入反应装置中并然后在某个时间段内以恒定流速引入氢氧化钙(在全部抽出该反应装置的内含物之前)本专利技术的说明中使用了术语半分批模式的镁和其他杂质的沉淀。在本专利技术的优选实施方案中，其中阶段(d)是以连续模式进行的，该氯化钙溶液在反应装置中的平均停留时间有利地是等于或大于15分钟、优选地等于或大于30分钟。它总体上是小于或等于5小时、优选地小于或等于2小时。该水性氯化钙溶液的浓度总体上是等于或大于10wt%的氯化钙、优选地等于或大于30wt%、更优选等于或大于32wt%、并且最优选等于或大于35wt%的氯化钙。该水性氯化钙溶液的浓度总体上是小于或等于60wt%、优选地小于或等于50wt%、更优选小于或等于40wt%、并且最优选小于或等于38wt%的氯化钙。以上方法的某些参数的适当选择使之有可能进一步改善氯化钙溶液的纯化。具体地说，在步骤(d)中，温度总体上是等于或大于20°C、优选等于或大于大于 40°C、更优选等于或大于50°C、并且最优选等于或大于55°C。该温度有利地是小于或等于 80°C、优选小于或等于70°C、更优选小于或等于65°C。特别地，该温度是约60°C。诸位专利技术人已经确实确定了低于40°C的温度一般会导致沉降参数的退化，并且因此以上界限内的温度的明智选择对于最佳的沉淀和最佳的分离是有益的(见实例A. 4)。并且太高的温度会导致材料的严重腐蚀和氯化钙溶液中的更高铁含量。根据本专利技术的一个有利变体，步骤(d)中的沉淀是通过将60°C下测得的pH(表示为pH(60°C ))调节至7. 3与9. 0之间、优选在7. 7与8. 7之间的一个值而进行的。确实，实验已经显示在几个水平上的PH变化影响了该方法。通过将pH(60°C )从8. 2降低到小于 7. 3，镁的沉淀产率由于该介质的低碱性而变低(见实例Α.； )。出乎意料地，但诸位专利技术人还已能观察到变厚的淤泥的沉降速率和悬浮液密度在2小时保持很高。通过将pH(60°C ) 从8. 2增大到大于9. 0，镁由于该介质的更高级的碱化作用而几乎全部沉淀，但是出乎意料地沉降和可滤性特征恶化了。为了进一步改善步骤(e)中的液体/固体分离，其他措施也是可能的，尤其是添加絮凝剂。在本专利技术的一个具体的实施方案中，步骤(e)中镁沉淀物和其他杂质的分离因此在一种或多种适当的絮凝剂、优选是阴离子聚丙烯酰胺类型的絮凝剂的存在下进行，如 Prodefloc A2107 (CAFFAR0)或丙烯酰胺与丙烯酸钠的一种共聚物如MagnafIoc 10 (CIBA)。 确实，诸位专利技术人已能证明添加一种絮凝剂使之有可能实质性增大初始沉降速率(见实例 A. 2)。原则上，步骤(d)的再碱化可以按一种分批模式、半分批模式或连续模式进行。有利地是，但步骤(d)的再碱化按连续模式进本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制备纯化的氯化钙溶液的方法，该方法包括以下步骤：（ｄ）通过添加优选处于石灰乳形式的氢氧化钙使得含有溶解形式的镁和其他杂质的氯化钙溶液碱化，以从所述溶液中沉淀镁和其他杂质；（ｅ）将沉淀物从氯化钙溶液中分离出来，优选是通过沉降和／或通过过滤，从而得到纯化的氯化钙溶液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳德·布雷顿，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：BE