本發(fā)明涉及氟化鈣制備技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法。
背景技術(shù):
氟化鈣是氟化工行業(yè)的重要原料,影響著氟化工及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,它廣泛應(yīng)用于化工、冶金工業(yè),對國家安全、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展都有重要影響。目前為了降低氟化鈣的生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)氟資源的可持續(xù)發(fā)展,出現(xiàn)了一些利用磷肥廠、氫氟酸廠所產(chǎn)生的副產(chǎn)氟硅酸為原料,生產(chǎn)氟化鈣的方法,通過這些方法實(shí)現(xiàn)了副產(chǎn)氟硅酸的再利用,在一定程度上降低了成本,但是所制得的產(chǎn)品質(zhì)量普遍存在雜質(zhì)含量高、硅超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重、產(chǎn)品質(zhì)量差的缺陷。
專利申請?zhí)?01310035036.9,公開了一種氟化鈣的合成方法,該申請通過副產(chǎn)氟硅酸與氨氣反應(yīng)得到白炭黑和氟化銨,氟化銨再與氫氧化鈣反應(yīng)制得氟化鈣,該方法采用氟硅酸溶液與氨氣反應(yīng)直接制得白炭黑,所得白炭黑中雜質(zhì)含量高,存在硅超標(biāo)現(xiàn)象,同時(shí)氟化銨中的雜質(zhì)也存在超標(biāo)現(xiàn)象,使得制得的氟化鈣終產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量高,產(chǎn)品質(zhì)量劣,需要后期的再處理以減少雜質(zhì),同時(shí)該反應(yīng)過程對氫氧化鈣的純度要求較高,且需要量大,成本較高。
專利申請?zhí)?00610106969.2,公開了一種氧化鈣生產(chǎn)方法,該申請通過副產(chǎn)氟硅酸與氧化鈣反應(yīng)制得氟硅酸鈣,氟硅酸鈣加熱制得氟化鈣,其中所用原料氧化鈣的純度難以掌控,其雜質(zhì)含量高,使氟化鈣終產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量高,存在硅超標(biāo)現(xiàn)象,且氟硅酸與氧化鈣反應(yīng)會存在爆沸現(xiàn)象,反應(yīng)過程不易控制。
專利申請?zhí)?01210148265.7,公開了一種利用氟硅酸與電石灰制備四氟化硅聯(lián)產(chǎn)氟化鈣的方法,該申請通過電石灰與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣,氯化鈣與氟硅酸反應(yīng)制得氟硅酸鈣,氟硅酸鈣再進(jìn)行加熱制得氟化鈣,該方法通過氯化鈣與氟硅酸反應(yīng)制得的氟硅酸鈣,純度低,雜質(zhì)含量高,實(shí)際為多種雜質(zhì)互存的混合物,可想而知其終產(chǎn)品必然雜質(zhì)含量高。
再者,石灰煅燒殘?jiān)鞘覐S、石灰窯排放出的工業(yè)廢渣,目前一般作為工業(yè)廢渣遺棄,這樣既占用土地又污染環(huán)境,后期處理費(fèi)用高,如果將石灰煅燒殘?jiān)玫椒}生產(chǎn)制備過程中,不但能降低氟化鈣的生產(chǎn)成本,還能降低石灰煅燒殘?jiān)暮笃谔幚碣M(fèi)用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%-25%的氨水,在溫度為50℃-60℃的條件下反應(yīng)1-2h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為4.2~5.0;氟硅酸溶液與氨水反應(yīng),與氟硅酸溶液和氨氣反應(yīng)相比較,具有生產(chǎn)效率高、反應(yīng)過程容易控制的優(yōu)點(diǎn);
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%-10%的氨水,邊加邊攪拌,反應(yīng)1-2h,待漿料的PH至7.0~7.5,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.4~0.5;通過PH控制反應(yīng)的進(jìn)行與結(jié)束,保證反應(yīng)充分,使產(chǎn)品中Si不超標(biāo),保證產(chǎn)品質(zhì)量;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
通過氟硅酸溶液與氨水反應(yīng)生成氟硅酸鹽固體混合物,再與氨水反應(yīng)制得氟化銨溶液和白炭黑,一方面該過程中所得氟化銨溶液和白炭黑所含雜質(zhì)少,不會存在Si超標(biāo)現(xiàn)象,通過該方法生產(chǎn)的白炭黑含量高、粒徑小、比表面積大、補(bǔ)強(qiáng)性能優(yōu)異;另一方面氟硅酸鹽固體混合物為固體狀態(tài),方便運(yùn)輸和儲存;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%-32%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為40~50℃,邊加邊攪拌1-2小時(shí),待漿料PH為1.0~2.0時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.4~0.5;利用石灰煅燒殘?jiān)c副產(chǎn)鹽酸反應(yīng)制得氯化鈣溶液,充分利用了石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸兩種廢物,特別是石灰煅燒殘?jiān)睦茫缺苊饬速Y源浪費(fèi),降低成本,又解決了石灰煅燒殘?jiān)笃诘奶幚韱栴},降低后期處理費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)廢渣綜合利用;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,控制溫度為50~60℃,反應(yīng)1-2h,待PH為2.0~3.0時(shí)結(jié)束反應(yīng);氟化銨溶液和氯化鈣溶液兩種溶液反應(yīng)制備氟化鈣,反應(yīng)溫和,反應(yīng)過程容易控制,且制得的產(chǎn)品純度高、雜質(zhì)少、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓1~2h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為22%-27%,其中洗滌水用量為濾餅體積的0.5~1.0倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液濃縮結(jié)晶,或加入電石渣制備氯化鈣溶液。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟1)中的攪拌速度為20-30r/min,加入氨水的速度為20-30L/min。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟4)中的過濾壓力為0.6~1.5MPa,保壓1-2h。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟5)中的過濾壓力為0.3~0.5MPa。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟8)中氯化銨濾液結(jié)晶的具體操作為:將氯化銨濾液通入濃縮器中,將溶液濃縮一半,析出氯化銨結(jié)晶,再通過離心機(jī)甩干得到氯化銨晶體,將母液合并后,繼續(xù)濃縮析晶。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟8)中氯化銨濾液加電石渣制備氯化鈣溶液的具體操作為:將氯化銨濾液通入到反應(yīng)釜中,并加入電石渣,邊加邊攪拌,攪拌速度為20-30r/min,反應(yīng)溫度為90~100℃,待無氨氣逸出時(shí),結(jié)束反應(yīng),其中氯化銨濾液與電石渣的摩爾比為2~2.1,通過過濾機(jī)趁熱過濾得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液回收使用,逸出的氨氣,被氨氣吸收塔吸收得到氨水,繼續(xù)循環(huán)使用。
由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有以下突出的有益效果:
1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),以副產(chǎn)物氟硅酸為原料,用氟硅酸和氨水在反應(yīng)槽中先生成氟硅酸鹽固體混合物,氟硅酸鹽固體混合物加氨水中和脫硅,經(jīng)壓濾機(jī)分離,得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅,白炭黑濾餅經(jīng)洗滌,干燥和氣流粉碎等現(xiàn)有操作得到超細(xì)白炭黑,白炭黑作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑,廣泛用于高分子加工領(lǐng)域,本發(fā)明方法生產(chǎn)的白炭黑,含量高,粒徑小,比表面積大,補(bǔ)強(qiáng)性能優(yōu)異,完全可以替代現(xiàn)工業(yè)上水玻璃沉淀法的白炭黑。
2、石灰煅燒殘?jiān)鞒煞譃樘妓徕},經(jīng)與副產(chǎn)鹽酸反應(yīng),溶解為氯化鈣溶液,酸不溶物很微量,利用兩種工業(yè)副產(chǎn)品和廢料制成氯化鈣溶液,并最后合成螢石粉,達(dá)到資源化三廢綜合利用,發(fā)揮積極的社會效益和生態(tài)效益,特別是石灰煅燒殘?jiān)睦茫粌H可以節(jié)約資源,變廢為寶,而且可以改善環(huán)境,減少二次污染帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)效益,降低后期處理費(fèi)用。
3、本發(fā)明方法生產(chǎn)的氟化鈣和白炭黑性能優(yōu)異,氟化鈣純度高、品質(zhì)好、含硅量低,活性強(qiáng),在氟化工行業(yè)有很大的市場需求。
具體實(shí)施方式
下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后以20r/min攪拌速度,邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的氨水,加氨水速度為20L/min,在溫度為50℃的條件下反應(yīng)1h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為4.2;
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的氨水,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,反應(yīng)1h,待漿料的PH至7.0,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.4;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾壓力為0.6MPa,保壓1小時(shí),過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為40℃,邊加邊攪拌1小時(shí),攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,待漿料PH為1.0時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾壓力為0.3MPa,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.4;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為30r/min,控制溫度為50℃,反應(yīng)1h,待PH為2.0時(shí)結(jié)束反應(yīng);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓1h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為22%,其中洗滌水用量為濾餅體積的0.5倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液通入濃縮器中,將溶液濃縮一半,析出氯化銨結(jié)晶,再通過離心機(jī)甩干得到氯化銨晶體,將母液合并后,繼續(xù)濃縮析晶。
其中所得白炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:白炭黑噴霧干燥得到SiO2(干基) 96%,加熱減量(105℃、2h):8.0%,灼燒減量(1000℃):6.0%,PH值:6.5,水分:4.0 %,DBP吸收值:2.6cm3/g,BET比表面積:100m2/g,硫酸鹽(Na2SO4):0.005%,F(xiàn)e(mg/kg):160,平均粒徑20μm (700目)。
氟化鈣的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:CaF2:97%,SiO2:0.2%,P2O5 :0.05%。
實(shí)施例2
一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后以20r/min攪拌速度,邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的氨水,加氨水速度為20L/min,在溫度為50℃的條件下反應(yīng)1h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為4.2;
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的氨水,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,反應(yīng)1h,待漿料的PH至7.0,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.4;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾壓力為0.6MPa,保壓1小時(shí),過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為40℃,邊加邊攪拌1小時(shí),攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,待漿料PH為1.0時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾壓力為0.3MPa,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.4;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為30r/min,控制溫度為50℃,反應(yīng)1h,待PH為2.0時(shí)結(jié)束反應(yīng);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓1h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為22%,其中洗滌水用量為濾餅體積的0.5倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液通入到反應(yīng)釜中,并加入電石渣,邊加邊攪拌,攪拌速度20r/min,反應(yīng)溫度為90℃,待無氨氣逸出時(shí),結(jié)束反應(yīng),其中氯化銨濾液與電石渣的摩爾比為2,通過過濾機(jī)趁熱過濾得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液回收使用,逸出的氨氣,被氨氣吸收塔吸收得到氨水,繼續(xù)循環(huán)使用。
其中所得白炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:白炭黑噴霧干燥得到SiO2(干基) 96%,加熱減量(105℃、2h):8.0%,灼燒減量(1000℃):6.0%,PH值:6.5,水分:4.0 %,DBP吸收值:2.6cm3/g,BET比表面積:100m2/g,硫酸鹽(Na2SO4):0.005%,F(xiàn)e(mg/kg):160,平均粒徑20μm (700目)。
氟化鈣的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:CaF2:97%,SiO2:0.2%,P2O5 :0.05%。
實(shí)施例3
一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后以30r/min攪拌速度,邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水,加氨水速度為30L/min,在溫度為60℃的條件下反應(yīng)2h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為5.0;
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氨水,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min,反應(yīng)2h,待漿料的PH至7.5,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.5;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾壓力為1.5MPa,保壓2小時(shí),過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為50℃,邊加邊攪拌2小時(shí),攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min,待漿料PH為2.0時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾壓力為0.5MPa,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.5;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min,控制溫度為60℃,反應(yīng)2h,待PH為3.0時(shí)結(jié)束反應(yīng);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓2h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為27%,其中洗滌水用量為濾餅體積的1倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液通入濃縮器中,將溶液濃縮一半,析出氯化銨結(jié)晶,再通過離心機(jī)甩干得到氯化銨晶體,將母液合并后,繼續(xù)濃縮析晶。
其中所得白炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:白炭黑噴霧干燥得到SiO2(干基) 97%,加熱減量(105℃、2h):6.0%,灼燒減量(1000℃):6.0%,PH值:7.0,水分:5.0 %,DBP吸收值:3.0cm3/g,BET比表面積:100m2/g,硫酸鹽(Na2SO4):0.005%,F(xiàn)e(mg/kg):160,平均粒徑20μm (700目)。
氟化鈣的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:CaF2:98%,SiO2:0.1%,P2O5 :0.05%。
實(shí)施例4
一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后以30r/min攪拌速度,邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水,加氨水速度為30L/min,在溫度為60℃的條件下反應(yīng)2h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為5.0;
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氨水,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min,反應(yīng)2h,待漿料的PH至7.5,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.5;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾壓力為1.5MPa,保壓2小時(shí),過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為50℃,邊加邊攪拌2小時(shí),攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min,待漿料PH為2.0時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾壓力為0.5MPa,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.5;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min,控制溫度為60℃,反應(yīng)2h,待PH為3.0時(shí)結(jié)束反應(yīng);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓2h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為27%,其中洗滌水用量為濾餅體積的1倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液通入到反應(yīng)釜中,并加入電石渣,邊加邊攪拌,攪拌速度30r/min,反應(yīng)溫度為100℃,待無氨氣逸出時(shí),結(jié)束反應(yīng),其中氯化銨濾液與電石渣的摩爾比為2.1,通過過濾機(jī)趁熱過濾得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液回收使用,逸出的氨氣,被氨氣吸收塔吸收得到氨水,繼續(xù)循環(huán)使用。
其中所得白炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:白炭黑噴霧干燥得到SiO2(干基) 97%,加熱減量(105℃、2h):6.0%,灼燒減量(1000℃):6.0%,PH值:7.0,水分:5.0 %,DBP吸收值:3.0cm3/g,BET比表面積:100m2/g,硫酸鹽(Na2SO4):0.005%,F(xiàn)e(mg/kg):160,平均粒徑20μm (700目)。
氟化鈣的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:CaF2:98%,SiO2:0.1%,P2O5 :0.05%。
實(shí)施例5
一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后以25r/min攪拌速度,邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氨水,加氨水速度為25L/min,在溫度為55℃的條件下反應(yīng)1.5h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為4.6;
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%的氨水,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min,反應(yīng)1.5h,待漿料的PH至7.3,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.45;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾壓力為1.0MPa,保壓1.5小時(shí),過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為45℃,邊加邊攪拌1.5小時(shí),攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min,待漿料PH為1.5時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾壓力為0.4MPa,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.45;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,控制溫度為55℃,反應(yīng)1.5h,待PH為2.5時(shí)結(jié)束反應(yīng);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓1.5h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為25%,其中洗滌水用量為濾餅體積的0.8倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液通入濃縮器中,將溶液濃縮一半,析出氯化銨結(jié)晶,再通過離心機(jī)甩干得到氯化銨晶體,將母液合并后,繼續(xù)濃縮析晶。
其中所得白炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:白炭黑噴霧干燥得到SiO2(干基) 97%,加熱減量(105℃、2h):5.0%,灼燒減量(1000℃):6.0%,PH值:6.8,水分:5.0 %,DBP吸收值:2.9cm3/g,BET比表面積:100m2/g,硫酸鹽(Na2SO4):0.004%,F(xiàn)e(mg/kg):160,平均粒徑20μm (700目)。
氟化鈣的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:CaF2:98%,SiO2:0.16%,P2O5 :0.04%。
實(shí)施例6
一種利用石灰煅燒殘?jiān)苽浞}的方法,包括以下步驟:
1)在反應(yīng)槽內(nèi)先加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氟硅酸溶液,然后以25r/min攪拌速度,邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氨水,加氨水速度為25L/min,在溫度為55℃的條件下反應(yīng)1.5h,其中氨水和氟硅酸的摩爾比為4.6;
2)將步驟1)所得漿料通入過濾槽中,真空抽濾,濾餅為氟硅酸鹽固體混合物,濾液進(jìn)入氟硅酸吸收裝置,繼續(xù)回收氟硅酸;
3)將步驟2)所得氟硅酸鹽固體混合物放入反應(yīng)釜中,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%的氨水,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min,反應(yīng)1.5h,待漿料的PH至7.3,結(jié)束反應(yīng),其中氟硅酸鹽固體混合物和氨水的摩爾比0.45;
4)將步驟3)得到的漿料通入壓濾機(jī)中,過濾壓力為1.0MPa,保壓1.5小時(shí),過濾得到氟化銨溶液和白炭黑濾餅;
5)在反應(yīng)釜中同時(shí)加入石灰煅燒殘?jiān)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的副產(chǎn)鹽酸,控制溫度為45℃,邊加邊攪拌1.5小時(shí),攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min,待漿料PH為1.5時(shí)結(jié)束反應(yīng),然后進(jìn)行過濾,過濾壓力為0.4MPa,過濾得到氯化鈣溶液,其中石灰煅燒殘?jiān)透碑a(chǎn)鹽酸的摩爾比為0.45;
6)將步驟4)得到的氟化銨溶液和步驟5)得到的氯化鈣溶液,按照摩爾比為2:1的比例加入到反應(yīng)釜中,邊加邊攪拌,攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min,控制溫度為55℃,反應(yīng)1.5h,待PH為2.5時(shí)結(jié)束反應(yīng);
7)將步驟6)所得漿料通入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓力為1.5MPa,保壓1.5h,所得濾餅用清水洗滌,待PH為7.0時(shí),停止洗滌,繼續(xù)在壓力為1.5MPa的條件下壓濾得濾餅,至濾餅含水量為25%,其中洗滌水用量為濾餅體積的0.8倍,該濾餅經(jīng)干燥即可制得氟化鈣;
8)將步驟7)得到的氯化銨濾液通入到反應(yīng)釜中,并加入電石渣,邊加邊攪拌,攪拌速度25r/min,反應(yīng)溫度為95℃,待無氨氣逸出時(shí),結(jié)束反應(yīng),其中氯化銨濾液與電石渣的摩爾比為2.05,通過過濾機(jī)趁熱過濾得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液回收使用,逸出的氨氣,被氨氣吸收塔吸收得到氨水,繼續(xù)循環(huán)使用。
其中所得白炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:白炭黑噴霧干燥得到SiO2(干基) 97%,加熱減量(105℃、2h):5.0%,灼燒減量(1000℃):6.0%,PH值:6.8,水分:5.0 %,DBP吸收值:2.9cm3/g,BET比表面積:100m2/g,硫酸鹽(Na2SO4):0.004%,F(xiàn)e(mg/kg):160,平均粒徑20μm (700目)。
氟化鈣的產(chǎn)品質(zhì)量檢測:CaF2:98%,SiO2:0.16%,P2O5 :0.04%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。