含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法与流程

文档序号:11222589阅读:2907来源:国知局

本发明涉及废盐酸的应用领域,具体是含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法。



背景技术:

氯化钙是一种无机化合物,室温下为白色固体。它是由氯元素和钙元素组合而成的盐,是一种比较常见的离子型卤化物,它的熔点一般为782℃,密度2.15g/cm3。无水氯化钙是工业生产和实验室常用的脱水剂、干燥剂,主要用于干燥气体、有机溶剂等;此外,氯化钙还用做纺织物的上浆剂、防冻剂、食物保存剂、生产色淀颜料的沉淀剂及道路融冰剂等。目前,氯化钙生产的主要方法有:碱法生产、酸法即由碳酸钙或石灰石与盐酸直接反应制得和电石渣生产等。其中废盐酸生产氯化钙属于酸法生产。

盐酸广泛应用于化工、钢铁等行业,在工业生产过程中,会产生大量的废盐酸,若废酸不经处理,不仅会对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。目前,国内外废酸的处理方法主要分为回收再用、综合利用和中和处理。洪运涛等采用直接焙烧法,即ruthner-喷雾焙烧法进行钢铁行业废盐酸再生,该方法投资大,运行费用高,要求管理水平高。赵述彬采用离子交换树脂法处理vcm工序中含汞废盐酸,但该发常温处理回收盐酸的浓度偏低,需添加浓盐酸才能使用;杨述明等利用含有机杂质的副产稀盐酸和方解石进行中和反应,溶液经脱色、除杂后制得无水氯化钙产品,制得的无水氯化钙含量为95%左右,但镁及碱金属离子含量过高,限制了其使用范围。唐坤明等以生产有机磷系水处理药剂过程中产生的副产盐酸为原料,与石灰石反应制备无水氯化钙,无水氯化钙含量95%左右外观为浅黄色,说明铁含量较高。现有的废盐酸处理工艺均有严格的使用条件,特别是对废酸的来源限定较大,且部分工艺操作复杂,处理成本高,副产的氯化钙产品部分指标如碱金属离子含量、高氯化钙含量等不达标。故现有技术对废盐酸的处理,在用于制造氯化钙这一项目上,所生产的氯化钙杂质较多,应用范围有限,且工艺成本较高。不利于废盐酸的循环利用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法,它能够生产高纯度的无水氯化钙,且工艺简单成本低廉,产品附加值高,具有较好的经济效益。

本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法,包括以下步骤:

1)将钙源按质量比0.6~1:1加入含有机硅的废盐酸溶液中进行反应,将ph调整至4~6,反应温度为15~60℃,反应时间为0.3~1.5h,待溶液颜色发生明显变化后,得反应液;

2)向反应液中加入浓度为20%~30%的石灰浆,加入量为反应液体积的30%~80%,调节ph至7~10,在室温条件下搅拌反应15~45min,静置0.5~3h,过滤,得氯化钙溶液;

3)将氯化钙溶液减压浓缩、干燥,得无水氯化钙。

作为一种最优选择,所述含有机硅废盐酸生产无水氯化钙的方法,包括以下步骤:

1)将钙源按质量比0.8:1加入含有机硅的废盐酸溶液中进行反应,将ph调整至4.5,反应温度为30℃,反应时间为0.6h,溶液颜色发生明显变化后,得反应液;

2)向反应液中加入浓度为20%~40%的石灰浆,加入量为反应液体积的38%,调节ph至8~9,在室温条件下搅拌反应22min,静置1.5h,过滤,得氯化钙溶液;

3)将氯化钙溶液减压浓缩、干燥,得无水氯化钙。

所述含有机硅的废盐酸溶液中所含的有机硅为有机硅烷,且溶液中氯化氢的浓度为15~30%。

所述步骤1)中的钙源包括石灰石、生石灰中的一种。

所述步骤2)中过滤所得的滤渣,经过干燥后,直接燃烧。

对比现有技术,本发明的有益效果在于:

经过本发明方法对含有机硅的废盐酸进行处理,用于生产氯化钙。本方法对含有机硅废盐酸的来源没有限制。通过二次钙源的补充加入(加完石灰石/生石灰后,再次加入石灰乳),制得的氯化钙纯度高,排除了镁离子、铁离子、碱金属离子等的影响,应用范围广泛,经济价值高。且生产工艺简单,过程易于控制,流程中不需要添加高成本的试剂,也通过普通条件即可获得,加工成本低,经济效益显著提高。

此外,经过本方法生产氯化钙,具有绿色环保的优势。所产生的废渣(过滤后的滤渣)可直接燃烧,燃烧效果好,可作为燃料或燃料的原料进行再利用,提高本工艺的经济价值,加强资源的循环利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等,可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法,检测方法等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规实验方法,检测方法等。

实施例1:

取5l含有机硅废盐酸,其中废盐酸中氯化氢的含量约18%,废盐酸密度为1.12g/cm3

加入3.4kg纳米碳酸钙,调ph值在4左右,在室温下(25℃)搅拌反应0.5h,反应液颜色发生明显改变后,加入浓度为25%的石灰浆1.8l,调节ph值调至9.3,搅拌反应0.5h,静置1h,过滤得到无色的氯化钙溶液,将氯化钙溶液蒸发、干燥得到无水氯化钙。

无水氯化钙中氯化钙(cacl2)质量分数为96.7%,总碱金属氯化物(以氯化钙计)质量分数为5.8%,总镁(以氯化镁计)质量分数为0.39%,碱度(以氢氧化钙)质量分数为0.05%,各项指标均满足氯化钙国家标准指标。滤渣干燥后,直接燃烧。

实施例2:

取10l含有机硅废盐酸,其中废盐酸中氯化氢的含量约21%,废盐酸密度为1.12g/cm3

1)加入8.9kg石灰石,调ph值在6左右,在室温下(25℃)搅拌反应1h,反应液颜色发生明显改变后,加入浓度为30%的石灰浆3.7l,调节ph值调至8.6,搅拌反应0.3h,静置2h,过滤得到无色的氯化钙溶液,将氯化钙溶液蒸发、干燥得到无水氯化钙。

无水氯化钙中氯化钙(cacl2)质量分数为96.3%,总碱金属氯化物(以氯化钙计)质量分数为6.3%,总镁(以氯化镁计)质量分数为0.25%,碱度(以氢氧化钙)质量分数为0.17%,各项指标均满足氯化钙国家标准指标。滤渣干燥后,直接燃烧。

实施例3:取15l含有机硅废盐酸,其中废盐酸中氯化氢的含量约19%,废盐酸密度为1.12g/cm3

1)加入11.9kg石灰石,调ph值在4.5左右,在30℃温度下搅拌反应0.6h,反应液颜色发生明显改变后,加入浓度为30%的石灰浆5.4l,调节ph值调至8.5,搅拌反应22min,静置1.5h,过滤得到无色的氯化钙溶液,将氯化钙溶液蒸发、干燥得到无水氯化钙。

无水氯化钙中氯化钙(cacl2)质量分数为96.9%,总碱金属氯化物(以氯化钙计)质量分数为4.8%,总镁(以氯化镁计)质量分数为0.13%,碱度(以氢氧化钙)质量分数为0.11%,各项指标均满足氯化钙国家标准指标。滤渣干燥后,直接燃烧。

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