專(zhuān)利名稱(chēng)：利用糖廠垢制備硫酸鈣晶須的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備硫酸鈣晶須的方法，同時(shí)也可以用于耐腐蝕設(shè)備積垢的清洗。
背景技術(shù)：
制糖業(yè)一直以來(lái)都是國(guó)家重要的產(chǎn)業(yè)。目前我國(guó)采用的制糖澄清法，主要有石灰法、亞硫酸法和碳酸法。由于亞硫酸法具有工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，糖汁澄清劑(石灰和硫磺)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，一直被大多數(shù)甘蔗制糖糖廠所采用。但它的最主要缺點(diǎn)是糖汁含鈣量和灰分高，用石灰做糖汁澄清劑，換熱設(shè)備存在容易形成不同程度的結(jié)垢，使形成的結(jié)垢堅(jiān)硬而難以清除。此外，有些糖廠采用蒸發(fā)的方法處理污水，制備磷肥和氮肥，但這會(huì)導(dǎo)致非常大量的糖垢產(chǎn)生，這些糖垢的處理成為困擾糖廠的重大難題。傳統(tǒng)的處理傳熱面污垢的方法是周期性利用酸、堿浸煮，使積垢疏松溶解，或用80 100 MPa高壓水射流清洗或用鋼刷人工通刷。此類(lèi)方法除垢效果不佳，同時(shí)產(chǎn)生大量的廢水和固體垢塊，處理這些廢棄物又進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本。不論是采用石灰法、亞硫酸法或碳酸法澄清的糖廠，積垢的主要成分都是硫酸鈣鹽和硫酸鹽，另外根據(jù)原料和工藝不同，還可能含有亞硫酸鈣、硅酸鈣、草酸鈣、腐植酸、氨基酸及臘質(zhì)等。其中硫酸鈣是很好的工業(yè)原料，腐植酸、氨基酸等有機(jī)物可以用作肥料。傳統(tǒng)清洗方法不僅沒(méi)有利用這些有用成分，反而產(chǎn)生大量需要處理的廢水，因此增加了除垢成本。目前，不少糖廠為了響應(yīng)節(jié)能減排號(hào)召，采用蒸發(fā)干燥制糖廢水制備磷肥氮肥的方法處理制糖廢水。由于制糖工藝中加入大量石灰及亞硫酸，該廢水含有大量的硫酸鈣、亞硫酸鈣，這些鈣鹽會(huì)在蒸發(fā)干燥的過(guò)程中產(chǎn)生大量的垢沉積。由于日處理廢水量可以達(dá)到幾百?lài)崳刻斓某晒噶靠梢园磭嵱?jì)算。這些垢含硫酸鈣量很高，處理成本高且不能直接排放，成為令人頭疼的工業(yè)廢 料。硫酸鈣晶須是硫酸鈣纖維狀單晶體，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、易進(jìn)行表面處理、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。可用作材料增強(qiáng)組元，與傳統(tǒng)的玻璃纖維、石棉等材料相比，生產(chǎn)成本低、性能優(yōu)良，是一種優(yōu)秀的綠色環(huán)保材料，市場(chǎng)需求量逐漸增大。目前已經(jīng)有不少利用含鈣的工業(yè)廢料生產(chǎn)硫酸鈣晶須的報(bào)道。在公開(kāi)號(hào)CN101550585中公開(kāi)了一種以銅、鉛、鋁、錫冶煉、有色金屬二次資源循環(huán)利用和電鍍廢水中產(chǎn)生的可溶性鈣離子水溶液為原料，以硫酸為鈣沉淀劑，控制反應(yīng)條件生產(chǎn)大長(zhǎng)徑比的二水硫酸鈣晶須的方法。在公開(kāi)號(hào)CN101092734中公開(kāi)了一種硫酸鈣晶須和磷酸的制備方法。需要添加含腐植酸和烷基磺酸鈉的復(fù)合添加劑，使磷礦中鈣和磷元素都得到了充分的利用。此外，還有很多利用工業(yè)副產(chǎn)品，如電石渣、海水制鹽鹵渣、檸檬酸渣、磷石膏等制備硫酸鈣晶須的方法，由于糖垢本身組分上的特殊性，這些方法都不能直接應(yīng)用于糖廠垢的處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種有效的利用糖垢制備硫酸鈣晶須的方法，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明一方面涉及一種利用糖垢制備硫酸鈣晶須的方法，其包括如下步驟
1、配置處理垢用的溶垢藥劑向濃度為5% 12%鹽酸中加入重量百分比為0.2-0. 4%的多用酸洗緩蝕劑LAN-826 ；
2、采用溶垢藥劑浸泡糖垢，并加熱煮沸3 IOmin得棕紅色溶液；
3、趁熱將所得溶液過(guò)濾，濾液加入少量硫酸及硫酸鈣晶須作種子，自然冷卻至室溫，陳化O. 5h以上；
4、所得晶體經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥濾渣，即得硫酸鈣晶須。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的糖垢為石灰法、亞硫酸法和/或碳酸法制糖澄清時(shí)所產(chǎn)生的糖垢。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的糖垢和溶垢藥劑的重量體積比為5_12g 100ml。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的步驟4中的濾液通過(guò)加入堿中和然后排放。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的步驟4中的濾液和糖廠廢水混合并再次蒸發(fā)制備氮肥和磷肥。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的糖垢位于耐酸腐蝕的蒸發(fā)容器中，將溶垢藥劑直接至于蒸發(fā)容器中進(jìn)行溶解糖垢，不需要另行用機(jī)械法去除垢樣，方便生產(chǎn)中除垢和連續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明的方法溶垢速度快，無(wú)需另行添加硫酸鎂、表面活性劑或是腐植酸即可制備高長(zhǎng)徑比的硫酸鈣晶須，而且制備的晶須容易分散，不聚集，表面改性容易，性能優(yōu)良。通過(guò)該方法可以有效的利用生產(chǎn)中的糖垢，減少工業(yè)廢料排放，提高廢棄物的綜合利用率，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)O. 3%的多用酸洗緩蝕劑LAN-826，配制成所需的溶垢藥劑。取糖廠垢樣80g，加入IL的溶垢藥劑，加熱煮沸10分鐘。趁熱過(guò)濾溶液，放置于室溫下冷卻至室溫后，在陳化lh。此時(shí)，溶液中析出大量硫酸鈣晶須。攪拌開(kāi)堆積的晶須，用800目濾布過(guò)濾，并洗滌沉淀，在95°C下干燥沉淀，可以得到白度很高的二水硫酸鈣晶須。通過(guò)電鏡觀察測(cè)量，晶須平均直徑為I 4 μ m，平均長(zhǎng)度為500 1500 μ m。實(shí)施例2
配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的鹽酸溶液,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 3%的商品緩蝕劑，配制成所需的溶垢藥劑。取糖廠垢樣100g，加入1L的溶垢藥劑，加熱煮沸3分鐘。趁熱過(guò)濾溶液，放置于室溫下冷卻至室溫后，在陳化lh。此時(shí)，溶液中析出大量硫酸鈣晶須。攪拌開(kāi)堆積的晶須，用800目濾布過(guò)濾，并洗滌沉淀，在95°C下干燥沉淀，可以得到白度很高的二水硫酸鈣晶須。通過(guò)電鏡觀察測(cè)量，晶須平均直徑為1 4μπι，平均長(zhǎng)度為500 1500 μ m。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要 求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用糖垢制備硫酸鈣晶須的方法，其包括如下步驟 1)配置處理垢用的溶垢藥劑向濃度為5% 12%鹽酸中加入重量百分比為O.2-0. 4%的的多用酸洗緩蝕劑LAN-826 ； 2)采用溶垢藥劑浸泡糖垢，并加熱煮沸3 IOmin得棕紅色溶液； 3)趁熱將所得溶液過(guò)濾，濾液加入少量硫酸及硫酸鈣晶須作種子，自然冷卻至室溫，陳化O. 5h以上； 4 )所得晶體經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥濾渣，得硫酸鈣或二水合硫酸鈣晶須。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須制備方法，所述的糖垢為石灰法、亞硫酸法和/或碳酸法制糖澄清時(shí)所產(chǎn)生的糖垢或者是廢水蒸發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的垢，優(yōu)選的，所述的糖垢中硫酸鈣的含量在40% 70%之間，并含有包括腐植酸在內(nèi)的有機(jī)雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須制備方法，所述的糖垢和溶垢藥劑的重量體積比為 5-12g :100ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須制備方法，所述的步驟4中的濾液通過(guò)加入堿中和然后排放。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須制備方法，所述的步驟4中的濾液和糖廠廢水混合并再次蒸發(fā)制備氮肥和磷肥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的硫酸鈣晶須制備方法，所述的糖垢位于耐酸腐蝕的蒸發(fā)容器中，將溶垢藥劑直接至于蒸發(fā)容器中進(jìn)行溶解糖垢，不需要另行用機(jī)械法去除垢樣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的硫酸鈣晶須制備方法，所述的硫酸鈣或二水合硫酸鈣晶須平均直徑為I 4 μ m，平均長(zhǎng)度為500 1500 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用糖廠垢制備硫酸鈣晶須的方法，采用稀鹽酸加熱酸化的方法溶解積垢，趁熱過(guò)濾并冷卻結(jié)晶。本發(fā)明的方法通過(guò)處理糖廠垢，可以將糖廠垢轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的硫酸鈣晶須，從而減少污染，節(jié)約生產(chǎn)成本。工藝中待晶須生長(zhǎng)完全過(guò)濾洗滌，干燥后即可得到優(yōu)質(zhì)的硫酸鈣晶須。本方法制備的產(chǎn)品純度高，顏色白，不易團(tuán)聚，同時(shí)可以解決糖廠積垢處理問(wèn)題，制備簡(jiǎn)單，容易推廣。
文檔編號(hào)C30B29/62GK103060919SQ201310042230
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者盛仲翰, 王雙田, 曹季明, 單素靈, 申林濤, 文措杰, 李海 申請(qǐng)人:北京藍(lán)星科技有限公司