专利名称：一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法
技术领域：
本发明涉无机化工三废治理和利用的技术领域，尤其涉及一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法。
背景技术：
黄磷炉渣是黄磷厂排放的工业废渣每生产一吨黄磷要排放8 10吨的黄磷炉 渣，目前我国黄磷炉渣的排放量达200多万吨，长期以来未得到有效利用，作为工业废渣堆 积如山。由于黄磷渣中含有少量的磷酸根离子和氟离子，在雨水中会逐渐溶解而渗入在下， 严重污染环境。黄磷炉渣是利用磷矿石生产黄磷后的工业副产品，在冶炼过程中，处于熔融状态 下的磷渣经水淬而冷却，经分析其中的主要成分是硅酸盐玻璃体，SiO2和CaO总含量近 90%，具有潜在的水化活性。氯化钙是一种被广泛应用的产品，无水氯化钙不仅仅是工业和实验室常用干燥 齐U，如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥，但不能用来干燥乙醇和氨。生 产醇、酯、醚和丙烯酸树脂时用作脱水剂；而且还是无机工业用作制造金属钙、氯化钡、各种 钙盐(如磷酸钙等)的原料；是建筑工业用作防冻剂，以加速混凝土硬化和增加建筑砂浆的 耐寒能力；是微生物工业用作单倍体育种的培养基；是分析化学中用于测定钢铁含碳量、 全血葡萄溶、血清无机磷和血清碱性磷酸酶的活力等；是用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂； 此外，还用作织物的防火剂、海港的消雾剂、路面的集尘剂和食品的防腐剂等等。而水玻璃，由于具有很强的吸湿性，易结块状，是生厂电子管、电视机显像管、电脑 显示器玻璃壳的原料；不仅用于油墨、电缆、照像、药品、聚脂、炸药、制革、陶瓷、建材、水晶 及医药的生产；而且还广泛的被用于包装材料的胶粘剂、清洁剂的原料、耐火材料及铸造业 的原料、制造化工产品的原料、混凝土的速凝剂，酸腐蚀工程等等。为了充分利用废弃的黄磷炉渣，人们对此进行大量研究，如申请号为90104711. 2 就公开了一种利用黄磷炉渣制取炭黑的方法，又如申请号为200810007832公开了一种用 磷渣生产压延式微晶玻璃装饰板材的方法，等等。但是还没有利用黄磷炉渣生产氯化钙的 同时联产水玻璃的相关报道。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种利用黄磷炉渣制备氯化 钙联产水玻璃的方法，该方法不但工艺简单易行，而且变废为宝，创造出可观的经济价值的 同时还消除了化工废渣，治理了环境污染。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法，包括黄磷炉渣的净化过程和合 成水玻璃过程为；所述的黄磷炉渣的净化过程为先将折算好的黄磷炉渣中的纯氧化钙与盐酸溶液按照纯物质的质量比1 1.1 1.5置于净化器中反应；再将反应后的物质经过抽滤器抽 滤，得到澄清的氯化钙溶液和二氧化硅滤饼；
其中，澄清液进入减压蒸馏器进行深蒸溜；待全部结晶析出时候，排出固体经冷却 器冷却得到无水氯化钙产品。所述的合成水玻璃过程为将剩下二氧化硅滤饼，其中二氧化硅滤饼的重量为氧 化钙重量的83%，再与氢氧化钠按照纯物质的质量比1 1.1 5.1投入到卧式反应桶里， 在徐徐的转动下进行搅拌，使二氧化硅完全溶解，待二氧化硅完全溶解后放出反应桶进行 冷却，待达到常温的时候装桶包装成为水玻璃产品。所述的黄磷炉渣的净化过程中，其中，澄清液进入减压蒸馏器进行深蒸溜；当有固 体析出时候，将固体排出来冷却得到两水氯化钙产品。在合成水玻璃过程中，将剩下二氧化硅滤饼与氢氧化钠在徐徐的转动下进行搅 拌，按照所需要的膜数进行调配得到中膜数的水玻璃产品。其化学反应原理为黄磷炉渣的净化过程的学反应原理为Ca0+2HCl = = = CaCl2+H20黄磷炉渣里除去氧化钙还剩下氧化硅主要成分；合成水玻璃过程的学反应原理为Si02+2Na0H = = = Na2Si03+H20本发明利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃，主要包括黄磷炉渣的净化过程和合 成水玻璃两个过程为；本发明是从市场的实际需求出发，采用化学方法对黄磷炉渣进行处 理，工艺及生产设备简单，生产力强，不但能变废为宝，将黄磷炉渣变为氯化钙，同时还联产 水玻璃；另外，本发明在制备氯化钙联产水玻璃的过程中，通过控制工艺条件，还可以同时 生产部分中间产品，例如两水氯化钙产品和按照所需要的膜数进行调配得到中膜数的水玻 璃产品。本发明是一种比较实际的处理和利用的方法，该方法利用废弃的黄磷炉且工艺简 单，生产成本低廉，其产品氯化钙和水玻璃的市场需求量大，不但消除了化工废渣，治理了 环境污染，而且还能创造出可观的经济价值。
图1是黄磷炉渣产生氯化钙和水玻璃的工艺流程示意图，其中1-净化器，2-抽滤器，3-减压蒸馏器，4-冷却器，5-氯化钙产品，6-反应桶，7-水玻璃产品。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。实施例1一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；包括黄磷炉渣的净化过程和合 成水玻璃过程为；所述的黄磷炉渣的净化过程为先将折算好的黄磷炉渣中的纯氧化钙200kg与盐 酸溶液按照纯物质的质量比1 1.1置于净化器1中反应；再将反应后的物质经过抽滤器 2抽滤，得到澄清的氯化钙溶液和二氧化硅滤饼；其中，澄清液进入减压蒸馏器3进行深蒸溜；待全部结晶析出时候，排出固体经冷却器4冷却得到334. 52kg无水氯化钙产品5。所述的合成水玻璃过程为剩下二氧化硅滤饼数量为氧化钙数量的83%重量是 277. 65kg，再与氢氧化钠按照纯物质的质量比1 1.1投入到卧式反应桶6里，在徐徐的转 动下进行搅拌，使二氧化硅完全溶解，待二氧化硅完全溶解后放出反应桶进行冷却，待达到 常温的时候装桶包装成为465. 75kg水玻璃产品7。实施例2一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；包括黄磷炉渣的净化过程和合 成水玻璃过程为；所述的黄磷炉渣的净化过程为先将折算好的黄磷炉渣中的纯氧化钙200kg与盐 酸溶液按照纯物质的质量比1 1.3置于净化器1中反应；再将反应后的物质经过抽滤器 2抽滤，得到澄清的氯化钙溶液和二氧化硅滤饼；其中，澄清液进入减压蒸馏器3进行深蒸溜；待全部结晶析出时候，排出固体经冷 却器4冷却得到395. 34kg无水氯化钙产品5。所述的合成水玻璃过程为剩下二氧化硅滤饼数量为氧化钙数量的83%重量是 328. 13kg，再与氢氧化钠按照纯物质的质量比1 2.1投入到卧式反应桶6里，在徐徐的转 动下进行搅拌，使二氧化硅完全溶解，待二氧化硅完全溶解后放出反应桶进行冷却，待达到 常温的时候装桶包装成为667. 20kg水玻璃产品7。实施例3一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；包括黄磷炉渣的净化过程和合 成水玻璃过程为；所述的黄磷炉渣的净化过程为先将折算好的黄磷炉渣中的纯氧化钙200kg与盐 酸溶液按照纯物质的质量比1 1.5置于净化器1中反应；再将反应后的物质经过抽滤器 2抽滤，得到澄清的氯化钙溶液和二氧化硅滤饼；其中，澄清液进入减压蒸馏器3进行深蒸溜；待全部结晶析出时候，排出固体经冷 却器4冷却得到456. 16kg无水氯化钙产品5。所述的合成水玻璃过程为剩下二氧化硅滤饼数量为氧化钙数量的83%重量是 378. 61kg，再与氢氧化钠按照纯物质的质量比1 5.1投入到卧式反应桶6里，在徐徐的转 动下进行搅拌，使二氧化硅完全溶解，待二氧化硅完全溶解后放出反应桶进行冷却，待达到 常温的时候装桶包装成为769. 84kg水玻璃产品7。 上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本 发明权利要求所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要 求范围之内。
权利要求
一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；其特征在于包括黄磷炉渣的净化过程和合成水玻璃过程为；所述的黄磷炉渣的净化过程为先将折算好的黄磷炉渣中的纯氧化钙与盐酸溶液按照纯物质的质量比1∶1.1～1.5置于净化器(1)中反应；再将反应后的物质经过抽滤器(2)抽滤，得到澄清的氯化钙溶液和二氧化硅滤饼；其中，澄清的氯化钙溶液进入减压蒸馏器(3)进行深蒸溜；待全部结晶析出时候，排出固体经冷却器(4)冷却得到无水氯化钙产品(5)。所述的合成水玻璃过程为将剩下的重量为氧化钙重量83％的二氧化硅滤饼，再与氢氧化钠按照纯物质的质量比1∶1.1～5.1投入到反应桶(6)里，在徐徐的转动下进行搅拌，使二氧化硅完全溶解，待二氧化硅完全溶解后放出反应桶进行冷却，待达到常温的时候装桶包装成为水玻璃产品(7)。
2.根据权利要求1所述的利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；其特征在于 所述的黄磷炉渣的净化过程中，其中，澄清液进入减压蒸馏器(3)进行深蒸溜；当有固体析 出时候，将固体排出来冷却(4)得到两水氯化钙。
3.根据权利要求1所述的利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；其特征在于 在合成水玻璃过程中，将剩下二氧化硅滤饼与氢氧化钠在徐徐的转动下进行搅拌，按照所 需要的膜数进行调配得到中膜数的水玻璃产品。
4.根据权利要求1所述的利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；其特征在于 合成水玻璃过程中，所述的反应桶(6)为卧式。
全文摘要
本发明涉无机化工三废治理和利用的技术领域，尤其涉及一种利用黄磷炉渣制备氯化钙联产水玻璃的方法；其技术特征在于黄磷炉渣里的氧化钙与盐酸反应生成氯钙，氯化钙经减压蒸馏、冷却得到无水氯化钙产品，黄磷炉渣里面剩下的二氧化硅与氢氧化钠在卧式转桶里反应得到硅酸钠水溶液既是水玻璃；本发明的不仅生产的成本低廉、利润高，其产品氯化钙和水玻璃的市场需求量大，而其工艺及生产设备简单；是一种比较实际的三废治理和利用的方法，该方法不但消除了化工废渣，治理了环境污染，而且还能创造出可观的经济价值。
文档编号C01F11/28GK101863505SQ201019050050
公开日2010年10月20日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强