專利名稱：一種硫酸鈣晶須的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品生產(chǎn)、化工新材料領(lǐng)域。本發(fā)明涉及ー種石膏晶須的制備エ藝，更具體地說(shuō)，是應(yīng)用PVC企業(yè)副產(chǎn)電石泥和燃煤電廠氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須，在得到高附加值晶須產(chǎn)品的同時(shí)，解決了 PVC企業(yè)副產(chǎn)電石泥和燃煤電廠氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨的出路并副產(chǎn)氨。
背景技術(shù)：
硫酸鈣晶須，別名石膏晶須，石膏纖維；成份分子式CaS04。硫酸鈣晶須分為無(wú)水、半水、_■水ニ種，其中無(wú)水硫酸I丐晶須強(qiáng)度最聞ο _■水硫酸I丐晶須在超過(guò)I ο °c使用時(shí)起不到晶須的增強(qiáng)作用，エ業(yè)應(yīng)用前景小；無(wú)水及半水硫酸鈣晶須則具有較高的強(qiáng)度和使用價(jià)值。硫酸鈣晶須具有優(yōu)良的力學(xué)性能、良好的相容性、優(yōu)良的平滑性、再生性能好、毒·性低、制造成本低，主要用于造紙、復(fù)合材料的增加組元、摩擦材料、環(huán)境工程過(guò)濾、浙青改性，以及提高涂料和油漆的附著力、耐溫性及絕緣性，且價(jià)格僅為碳化硅晶須的200 300分之一，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前硫酸鈣晶須的制備方法主要是水熱法，該法的エ藝流程是ニ水石膏一粉磨—料漿一水熱反應(yīng)一過(guò)濾一干燥一半水石膏晶須一鍛燒一硬石膏晶須，其中原料即石膏。而我國(guó)PVC企業(yè)眾多，副產(chǎn)電石泥堆積如山，不僅占地，還造成較大的環(huán)境污染；還有，我國(guó)燃煤電廠氨法脫硫越來(lái)越多，副產(chǎn)硫酸銨品質(zhì)低，用途少，價(jià)格也低，而作為氨法脫硫的脫硫劑氨價(jià)格卻很高，給氨法脫硫企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。硫酸鈣晶須相關(guān)專利如下CN101550602公開了ー種以脫硫石膏為原料的CaS04晶須及其制備方法。其技術(shù)方案是先將脫硫石膏、水和媒晶劑充分混合，形成懸濁液，其中脫硫石膏質(zhì)量濃度為I 8%，媒晶劑質(zhì)量濃度為5 20%;再在常壓、100 128°C和攪拌速率為120 210r/min條件下，或?qū)⑸鲜鰬页匾簲嚢鐸 3小時(shí),加入懸池液質(zhì)量O. 5 I %的硫酸I丐晶須作為晶種，反應(yīng)I 3小時(shí)，加入改性劑，或?qū)⑸鲜鰬覞嵋簲嚢? 8小時(shí)，直接加入改性劑，改性劑的加入量均為懸濁液質(zhì)量的O. 4 1%，攪拌O. 5 I小時(shí)；然后經(jīng)抽濾、洗滌和三段干燥，可獲得三種不同類型的硫酸鈣晶須。CN1598083本發(fā)明為ー種硫酸鈣晶須的制備方法，整個(gè)生產(chǎn)以生石膏(CaS04 · 2H20)和水為原料，經(jīng)過(guò)原料準(zhǔn)備、合成反應(yīng)、脫水干燥和精制除雜等項(xiàng)エ序，其特征在于所選原料生石膏的有效含量達(dá)到95以上、白度在90%以上，和自來(lái)水混合制得生石膏料漿，經(jīng)充分乳化后，加入反應(yīng)器中使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后再進(jìn)入到以后的エ序。利用本方法生產(chǎn)的硫酸鈣晶須產(chǎn)品性能優(yōu)良，成本低廉，可在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。這些硫酸鈣晶須的制備方法以天然或副產(chǎn)ニ水硫酸鈣為原料，存在精制除雜等項(xiàng)エ序和廣品白度不聞、長(zhǎng)徑比不均等問題，以及生廣成本聞等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種硫酸鈣晶須的制備エ藝，應(yīng)用PVC企業(yè)副產(chǎn)電石泥和燃煤電廠氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須，在得到高附加值晶須產(chǎn)品的同吋，解決了 PVC企業(yè)副產(chǎn)電石泥和燃煤電廠氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨的出路并副產(chǎn)氨。本發(fā)明的方法是以電石泥為原料，氯化銨(或硝酸銨)與電石泥反應(yīng)生成氯化鈣(或硝酸鈣)的同時(shí)再生氨，硫酸銨與氯化鈣(或硝酸鈣)反應(yīng)制備硫酸鈣晶須，硫酸銨與氯化鈣(或硝酸鈣)反應(yīng)生成的氯化銨(或硝酸銨)循環(huán)使用。本發(fā)明體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)(I)氨再生反應(yīng)，與電石泥(氫氧化鈣)反應(yīng)的氯化銨(或硝酸銨)濃度達(dá)15 35%且過(guò)量，該反應(yīng)電石泥反應(yīng)較完全，生成氯化鈣(或硝酸鈣)的同時(shí)氨得到再生；再生氨通過(guò)引風(fēng)機(jī)送出，未反應(yīng)固相物通過(guò)沉降離心分離離開系統(tǒng)。
(2)晶須制備反應(yīng)，ニ水硫酸鈣的生成與半水硫酸鈣晶須制備一體化，當(dāng)然可分設(shè)攪拌反 應(yīng)釜與晶須生長(zhǎng)器；晶須生長(zhǎng)器一般由4個(gè)或6個(gè)釜組成釜組，單釜生產(chǎn)過(guò)程分為備料、カロ熱升溫、保溫靜置和過(guò)濾四個(gè)過(guò)程，整個(gè)釜組形成連續(xù)生產(chǎn)。(3)分離エ序設(shè)網(wǎng)帶真空過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾液與洗滌液分開，洗滌過(guò)程成為晶須表面處理過(guò)程；分離エ序的真空抽濾是氨再生的氨的釋放的主要場(chǎng)所。(4)所得硫酸鈣晶須具有高長(zhǎng)徑比達(dá)80-200，高白度達(dá)90%，高純度達(dá)99%，具有較高的產(chǎn)品價(jià)值。(5)氨水生產(chǎn)，采用噴淋吸收盤管移熱，尾氣用硫酸吸收，尾氣吸收塔產(chǎn)物用氨水中和后與硫酸銨原料合井。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程電石泥由電石泥漿液泵打入氨再生槽，在氨再生槽中與泵入的氯化銨液發(fā)生氨再生反應(yīng)，生成的氯化鈣液經(jīng)過(guò)濾后送氯化鈣液槽備用；硫酸銨在溶解釜中泵入氯化銨液溶解，經(jīng)過(guò)濾后送硫酸銨液槽備用；在反應(yīng)釜中依次泵入氯化銨液(調(diào)整濃度用)、硫酸銨液和氯化鈣液，經(jīng)攪拌混合反應(yīng)、加熱升溫、保溫靜置和過(guò)濾四個(gè)過(guò)程生產(chǎn)得到硫酸鈣晶須產(chǎn)品，再經(jīng)表面處理、烘干和包裝得到硫酸鈣晶須成品；氨水生產(chǎn)，采用噴淋吸收盤管移熱，尾氣用硫酸吸收，尾氣吸收塔產(chǎn)物用氨水中和后與硫酸銨原料合井。


附圖I晶須生產(chǎn)エ藝流程簡(jiǎn)圖附圖2氨水生產(chǎn)エ藝流程簡(jiǎn)圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，年產(chǎn)10000噸硫酸鈣晶須生產(chǎn)エ藝流程圖參見附圖I。圖I中氨再生槽1，引風(fēng)機(jī)2，離心過(guò)濾機(jī)3，氯化鈣液槽4，真空泵5，氯化鈣液泵6，晶須生長(zhǎng)器7，網(wǎng)帶真空過(guò)濾機(jī)8，氯化銨液槽9，真空泵10，氯化銨液泵11，硫酸銨溶解槽12，離心過(guò)濾機(jī)13，硫酸銨液槽14，硫酸銨液泵15，洗滌液槽16，洗滌液泵17 ;未溶殘?jiān)麬，硫酸銨B，再生渣C，電石泥D，氨蒸汽E，加熱蒸汽F，冷凝水G，硫酸鈣晶須H。電石泥流量為1046. 4Kg/h，由電石泥漿液泵打入氨再生槽I，在氨再生槽I中與泵入的流量為7868Kg/h的氯化銨液發(fā)生氨再生反應(yīng)，生成的氯化鈣液由真空泵5提供抽吸作用過(guò)濾，送氯化鈣液槽4備用，未反應(yīng)的再生渣C經(jīng)離心過(guò)濾機(jī)3過(guò)濾外排，濾液回到氨再生槽I ;硫酸銨流量為1213. 2Kg/h進(jìn)硫酸銨溶解槽12，在溶解槽中泵入流量為3934Kg/h的氯化銨液溶解，經(jīng)過(guò)濾后送硫酸銨液槽14備用，未溶殘?jiān)麬經(jīng)離心過(guò)濾機(jī)13過(guò)濾外排，濾液回到硫酸銨溶解槽12 ;在晶須生長(zhǎng)器7中依次由氯化銨液泵11泵入18223. 4Kg/h氯化銨液、由硫酸銨液泵15泵入5147. 2Kg/h硫酸銨液和由氯化鈣液泵6泵入7879. 4Kg/h氯化鈣液，經(jīng)攪拌混合反應(yīng)、加熱升溫、保溫靜置和卸料四個(gè)過(guò)程生產(chǎn)得到硫酸鈣晶須產(chǎn)物，反應(yīng)熱源為加熱蒸汽F，冷凝水G排放；硫酸鈣晶須產(chǎn)物再經(jīng)網(wǎng)帶真空過(guò)濾機(jī)8過(guò)濾、洗滌(表面處理)、烘干和包裝得到硫酸鈣晶須H成品，過(guò)濾動(dòng)力由真空泵10提供，抽吸氣體與其他真空泵抽吸氣體匯合成氨蒸汽E送界外或送氨水生產(chǎn)區(qū)；過(guò)濾裝置的ニ個(gè)區(qū)域的濾液分別收集，過(guò)濾母液為氯化銨液，收集于氯化銨液槽9，分別送入氨再生槽I、硫酸銨溶解槽12和晶須生長(zhǎng)器7，洗滌液(表面處理液)收集于洗滌液(表面處理液)槽16由洗滌液泵17實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。若氨蒸汽E送氨水生產(chǎn)區(qū)，氨水生產(chǎn)エ藝流程簡(jiǎn)圖參見附圖2。
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圖2中涼水塔18，循環(huán)水泵19，氨水泵20，氨水吸收塔21，氨水循環(huán)泵22，引風(fēng)機(jī)23，尾氣吸收塔24，尾氣吸收循環(huán)泵25，中和槽26，中和槽液泵27 ;氨水I，尾氣J，硫酸K，循環(huán)水し，エ藝軟水M，硫酸銨液BI。氨蒸汽E進(jìn)入氨水吸收塔21，塔內(nèi)氨水由氨水循環(huán)泵22實(shí)現(xiàn)循環(huán)噴淋，補(bǔ)加工藝軟水M的量為500Kg/h由塔頂噴入，塔內(nèi)設(shè)盤管移熱，盤管內(nèi)走循環(huán)冷卻水L，由循環(huán)水泵19提供動(dòng)力，在涼水塔18中實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的冷卻；氨水吸收塔吸收尾氣由引風(fēng)機(jī)23送尾氣吸收塔24用硫酸K吸收，尾氣吸收塔中吸收液由尾氣吸收循環(huán)泵25實(shí)現(xiàn)循環(huán)；部分吸收液送中和槽26與來(lái)自吸收塔21的氨水中和后得到硫酸銨液BI，與硫酸銨原料B合井；吸收尾氣J排放。本發(fā)明能達(dá)到的效果(I)氨再生反應(yīng)電石泥反應(yīng)較完全，副產(chǎn)氨價(jià)值高；(2)晶須制備反應(yīng)一體化，整個(gè)釜組形成連續(xù)生產(chǎn)；(3)分離エ序與表面處理過(guò)程一體化并達(dá)成蒸氨的效果；(4)所得硫酸鈣晶須具有高長(zhǎng)徑比達(dá)80-200，高白度達(dá)90%，高純度達(dá)99%，具有較高的產(chǎn)品價(jià)值；(5)生產(chǎn)的氨水濃度可調(diào)，回收充分。
權(quán)利要求
1.一種硫酸鈣晶須的制備工藝，其特征是應(yīng)用PVC企業(yè)副產(chǎn)電石泥和燃煤電廠氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨為原料生產(chǎn)硫酸鈣晶須，在得到高附加值晶須產(chǎn)品的同時(shí)，解決了 PVC企業(yè)副產(chǎn)電石泥和燃煤電廠氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨的出路并副產(chǎn)氨。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的硫酸鈣晶須的制備工藝，其特征在于氨再生反應(yīng)，與電石泥(氫氧化鈣)反應(yīng)的氯化銨(或硝酸銨)濃度達(dá)15 35%且過(guò)量，該反應(yīng)電石泥反應(yīng)較完全，生成氯化鈣(或硝酸鈣)的同時(shí)氨得到再生；再生氨通過(guò)引風(fēng)機(jī)送出，未反應(yīng)固相物通過(guò)沉降離心分離離開系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的硫酸鈣晶須的制備工藝，其特征在于晶須制備反應(yīng)，二水硫酸鈣的生成與半水硫酸鈣晶須制備一體化，當(dāng)然可分設(shè)攪拌反應(yīng)釜與晶須生長(zhǎng)器；晶須生長(zhǎng)器一般由4個(gè)或6個(gè)釜組成釜組，單釜生產(chǎn)過(guò)程分為備料、加熱升溫、保溫靜置和過(guò)濾四個(gè)過(guò)程，整個(gè)釜組形成連續(xù)生產(chǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的硫酸鈣晶須的制備工藝，其特征在于分離工序設(shè)網(wǎng)帶真空過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾液與洗滌液分開，洗滌過(guò)程成為晶須表面處理過(guò)程；分離工序的真空抽濾是氨再生的氨的釋放的主要所在，也是水平衡的關(guān)鍵所在。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的硫酸鈣晶須的制備工藝，其特征在于所得硫酸鈣晶須具有高長(zhǎng)徑比達(dá)80-200，高白度達(dá)90%，高純度達(dá)99%，具有較高的產(chǎn)品價(jià)值。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的硫酸鈣晶須的制備工藝，其特征在于氨水生產(chǎn)，采用噴淋吸收盤管移熱，尾氣用硫酸吸收，尾氣吸收塔產(chǎn)物用氨水中和后與硫酸銨原料合并。
全文摘要
一種硫酸鈣晶須的制備工藝，具體地說(shuō)，是以電石泥為原料，氯化銨與電石泥反應(yīng)生成氯化鈣的同時(shí)再生氨，硫酸銨與氯化鈣反應(yīng)制備硫酸鈣晶須，硫酸銨與氯化鈣反應(yīng)生成的氯化銨循環(huán)使用。本發(fā)明能達(dá)到的效果本發(fā)明能達(dá)到的效果(1)氨再生反應(yīng)易發(fā)生，副產(chǎn)氨價(jià)值高；(2)晶須制備反應(yīng)一體化，整個(gè)釜組形成連續(xù)生產(chǎn)；(3)分離工序與表面處理過(guò)程一體化并達(dá)成蒸氨的效果；(4)所得硫酸鈣晶須具有高長(zhǎng)徑比達(dá)80-200，高白度達(dá)90％，高純度達(dá)99％，具有較高的產(chǎn)品價(jià)值；(5)生產(chǎn)的氨水濃度可調(diào)，回收充分。
文檔編號(hào)C01C1/02GK102851739SQ20121026859
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者陶俊, 徐繼紅 申請(qǐng)人:淮南市明月環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司