專利名稱：一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化工領(lǐng)域，具體涉及一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法。
背景技術(shù)：
在聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿的過程中，副產(chǎn)大量的固體氯化銨。在氨堿法生產(chǎn)純堿過程中， 副產(chǎn)的氯化銨溶液與氫氧化鈣懸浮液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，通過蒸氨工序，使氨循環(huán)使用，副產(chǎn)氯 化鈣水溶液，小部分氯化鈣溶液，通過蒸發(fā)，得到氯化鈣固體產(chǎn)品，大量的氯化鈣水溶液排 入到大海，嚴(yán)重污染環(huán)境。以氯化鎂為原料用氨法生產(chǎn)氫氧化鎂的過程中，副產(chǎn)大量的氯化 銨，目前氯化銨主要用于化肥使用，但嫉氯作物不能使用氯化銨作為肥料，造成氯化銨的大 量積壓，長期以來未能妥善處理，嚴(yán)重阻礙了聯(lián)堿行業(yè)的發(fā)展，所以氯化銨的綜合利用是目 前聯(lián)堿和亟待解決的問題。具有十分重要的實(shí)際意義。中國發(fā)明專利CN85108709A中描述了一種分解氯化銨的新方法，是將氯化銨與氧 化鎂按比例混合、攪拌、加熱。在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)，只放出氨；在另一溫度范圍內(nèi)反應(yīng)， 則放出氯化氫；剩下的為氧化鎂，然后氧化鎂循環(huán)使用。該專利要求其特征是氯化銨與含鎂 物質(zhì)反應(yīng)，經(jīng)加熱過程，氯化銨分解出氨和氯化氫。該專利介紹的這種氯化銨的分解方法需要加熱，需要消耗大量的熱能，釋放出的 氯化氫的氣體有毒、有害，并且運(yùn)輸比較困難，綜合利用比較困難，由于氧化鎂等作為反應(yīng) 介質(zhì)，反應(yīng)活性比較低，因此反應(yīng)速度比較慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種新的氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化 鈣的方法，它能提高轉(zhuǎn)化率，且工藝簡單、無污染、能耗低。本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，將氯化銨固體與氧化鈣或氫氧化鈣固體，按照比例混 合，在機(jī)械力作用下，使氯化銨與氧化鈣或氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氨和堿式氯化鈣。具體到本發(fā)明涉及到一種干法氯化銨的分解方法，該方法是將氯化銨固體與氧化 鈣或氫氧化鈣固體按照一定比例混合，在機(jī)械力作用下，使氯化銨與氧化鈣或氫氧化鈣發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)，生成氨和堿式氯化鈣，即使氯化銨與氧化鈣或氫氧化鈣兩個(gè)反應(yīng)物分子接觸 擴(kuò)散，接著發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其方程式如下CaCHNH4Cl = = CaOHCl+NH3 ；Ca (OH) 2+NH4Cl = = CaOHC 1+NH3+H20本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，它包括以下步驟在-20 20(TC溫度下，將含鈣物質(zhì)放入球磨機(jī)或粉碎機(jī)或研磨機(jī)中，然后加入氯 化銨，含鈣物質(zhì)與氯化銨的摩爾比為1 0.5 2，開啟球磨機(jī)或粉碎機(jī)或研磨機(jī)，進(jìn)行球 磨、研磨或粉碎的時(shí)間為1 500分鐘，隨著球磨時(shí)間的增加，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使氯化銨分 解，釋放出氨氣，并生成堿式氯化鈣。
優(yōu)選的，所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其反應(yīng)溫度為 10 100°C。優(yōu)選的，所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其含鈣物質(zhì)為氧 化鈣或氫氧化鈣。優(yōu)選的，所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其所述含鈣物質(zhì) 與氯化銨的摩爾比為1 1。優(yōu)選的，所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其所述氧化鈣或 氫氧化鈣的粒度為0. 01 150 X IO4 μ m。優(yōu)選的，所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其所述球磨、研磨 或粉碎的時(shí)間為60分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)與現(xiàn)有的氯化銨分解技術(shù)相比，本發(fā)明是在機(jī)械力作用下進(jìn)行的固固相反應(yīng)，反 應(yīng)可以在室溫下進(jìn)行，氯化銨可以完全分解生產(chǎn)氨，能耗低，屬于綠色化學(xué)工藝過程。因此， 本發(fā)明工藝簡單，投資低，轉(zhuǎn)化率較高，無污染，能耗低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，另外還提供了 一種新的堿式氯化鈣的制備方法。


圖1為實(shí)施例1中氯化銨的分解率隨粉碎時(shí)間的變化圖。圖2為實(shí)施例1中反應(yīng)后產(chǎn)物堿式氯化鈣的X粉末衍射圖。圖3為實(shí)施例1中反應(yīng)后產(chǎn)物堿式氯化鈣的掃描電鏡照片。圖4為實(shí)施例2中氯化銨的分解率隨粉碎時(shí)間的變化圖。圖5為實(shí)施例2中反應(yīng)后產(chǎn)物堿式氯化鈣的X粉末衍射圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1將粒度為直徑5mm的氧化鈣56g和53g氯化銨同時(shí)放入粉碎機(jī)中，粉碎機(jī)型號(hào)為 SL-30，開啟粉碎機(jī)，粉碎時(shí)間為60分鐘，氯化銨分解率隨粉碎時(shí)間的變化如圖1所示。從 圖中可以看出，隨著粉碎時(shí)間的增加，氯化銨的分解率提高，當(dāng)粉碎時(shí)間到60分鐘時(shí)，氯化 銨的分解率達(dá)到99. 5%。圖2為固體產(chǎn)物堿式氯化鈣的X射線粉末衍射圖，與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì) 比可以看出，氯化銨基本上與氧化鈣反應(yīng)完畢，完全轉(zhuǎn)化成了堿式氯化鈣。圖3為產(chǎn)品堿式氯化鈣的掃描電鏡照片，從圖中可以看出其顆粒大小為100納米 左右ο實(shí)施例2將粒度為直徑IOmm的氫氧化鈣IOOg和71. 62g氯化銨同時(shí)放入球磨機(jī)中，開啟球 磨機(jī)，球磨時(shí)間為80分鐘，氯化銨分解率隨粉碎時(shí)間的變化如圖4所示。從圖中可以看 出，隨著粉碎時(shí)間的增加，氯化銨的分解率提高，當(dāng)粉碎時(shí)間到80分鐘時(shí)，氯化銨的分解率 達(dá)到99%。圖5為固體產(chǎn)物堿式氯化鈣的X射線粉末衍射圖，與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)比可以看出，氯 化銨基本上與氫氧化鈣反應(yīng)完畢，完全轉(zhuǎn)化為了堿式氯化鈣。
權(quán)利要求
一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其特征是，它包括以下步驟在 20～200℃溫度下，將含鈣物質(zhì)放入球磨機(jī)或粉碎機(jī)或研磨機(jī)中，然后加入氯化銨，含鈣物質(zhì)與氯化銨的摩爾比為1∶0.5～2，開啟球磨機(jī)或粉碎機(jī)或研磨機(jī)，進(jìn)行球磨、研磨或粉碎的時(shí)間為1～500分鐘，隨著球磨時(shí)間的增加，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使氯化銨分解，釋放出氨氣，并生成堿式氯化鈣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其特征是，所 述反應(yīng)溫度為10 100°C。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其特征是，含 鈣物質(zhì)為氧化鈣或氫氧化鈣。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其特征是，所 述含鈣物質(zhì)與氯化銨的摩爾比為1 1。
5.如權(quán)利要求1所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其特征是，所 述氧化鈣或氫氧化鈣的粒度為0. 01 150 X IO4 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，其特征是，所 述球磨、研磨或粉碎的時(shí)間為60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氯化銨分解生產(chǎn)氨聯(lián)產(chǎn)堿式氯化鈣的方法，即在-20～200℃溫度下，將含鈣物質(zhì)與氯化銨按摩爾比為1∶0.5～2放入球磨機(jī)或粉碎機(jī)或研磨機(jī)中進(jìn)行研磨或粉碎，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使氯化銨分解，釋放出氨氣，并生成堿式氯化鈣，本發(fā)明解決了聯(lián)堿法和氨堿法副產(chǎn)的大量氯化銨，使氨循環(huán)使用，并副產(chǎn)堿式氯化鈣，其特點(diǎn)是工藝簡單，投資低，轉(zhuǎn)化率較高，無污染，能耗低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，符合當(dāng)今社會(huì)綠色化學(xué)發(fā)展要求。
文檔編號(hào)C01C1/02GK101941719SQ20101018130
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者劉潤靜, 胡永琪, 趙鳳云, 趙華, 趙曉鳳 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)