专利名称：一种硫酸钙晶须的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于化工产品生产、化工新材料领域。本发明涉及ー种石膏晶须的制备エ艺，更具体地说，是应用PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵为原料生产硫酸钙晶须，在得到高附加值晶须产品的同时，解决了 PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵的出路并副产氨。
背景技术：
硫酸钙晶须，别名石膏晶须，石膏纤维；成份分子式CaS04。硫酸钙晶须分为无水、半水、_■水ニ种，其中无水硫酸I丐晶须强度最闻ο _■水硫酸I丐晶须在超过I ο °c使用时起不到晶须的增强作用，エ业应用前景小；无水及半水硫酸钙晶须则具有较高的強度和使用价值。硫酸钙晶须具有优良的力学性能、良好的相容性、优良的平滑性、再生性能好、毒·性低、制造成本低，主要用于造纸、复合材料的增加组元、摩擦材料、环境工程过滤、浙青改性，以及提高涂料和油漆的附着力、耐温性及绝缘性，且价格仅为碳化硅晶须的200 300分之一，具有很强的市场竞争力。目前硫酸钙晶须的制备方法主要是水热法，该法的エ艺流程是ニ水石膏一粉磨—料浆一水热反应一过滤一干燥一半水石膏晶须一锻烧一硬石膏晶须，其中原料即石膏。而我国PVC企业众多，副产电石泥堆积如山，不仅占地，还造成较大的环境污染；还有，我国燃煤电厂氨法脱硫越来越多，副产硫酸铵品质低，用途少，价格也低，而作为氨法脱硫的脱硫剂氨价格却很高，给氨法脱硫企业带来很大的经济负担。硫酸钙晶须相关专利如下CN101550602公开了ー种以脱硫石膏为原料的CaS04晶须及其制备方法。其技术方案是先将脱硫石膏、水和媒晶剂充分混合，形成悬浊液，其中脱硫石膏质量浓度为I 8%，媒晶剂质量浓度为5 20%;再在常压、100 128°C和搅拌速率为120 210r/min条件下，或将上述悬池液搅拌I 3小时,加入悬池液质量O. 5 I %的硫酸I丐晶须作为晶种，反应I 3小时，加入改性剂，或将上述悬浊液搅拌3 8小时，直接加入改性剂，改性剂的加入量均为悬浊液质量的O. 4 1%，搅拌O. 5 I小时；然后经抽滤、洗涤和三段干燥，可获得三种不同类型的硫酸钙晶须。CN1598083本发明为ー种硫酸钙晶须的制备方法，整个生产以生石膏(CaS04 · 2H20)和水为原料，经过原料准备、合成反应、脱水干燥和精制除杂等项エ序，其特征在于所选原料生石膏的有效含量达到95以上、白度在90%以上，和自来水混合制得生石膏料浆，经充分乳化后，加入反应器中使其发生化学反应，然后再进入到以后的エ序。利用本方法生产的硫酸钙晶须产品性能优良，成本低廉，可在各行业中广泛应用，具有广阔的市场前景。这些硫酸钙晶须的制备方法以天然或副产ニ水硫酸钙为原料，存在精制除杂等项エ序和广品白度不闻、长径比不均等问题，以及生广成本闻等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种硫酸钙晶须的制备エ艺，应用PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵为原料生产硫酸钙晶须，在得到高附加值晶须产品的同吋，解决了 PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵的出路并副产氨。本发明的方法是以电石泥为原料，氯化铵(或硝酸铵)与电石泥反应生成氯化钙(或硝酸钙)的同时再生氨，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应制备硫酸钙晶须，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应生成的氯化铵(或硝酸铵)循环使用。本发明体现在以下几点(I)氨再生反应，与电石泥(氢氧化钙)反应的氯化铵(或硝酸铵)浓度达15 35%且过量，该反应电石泥反应较完全，生成氯化钙(或硝酸钙)的同时氨得到再生；再生氨通过引风机送出，未反应固相物通过沉降离心分离离开系统。
(2)晶须制备反应，ニ水硫酸钙的生成与半水硫酸钙晶须制备一体化，当然可分设搅拌反 应釜与晶须生长器；晶须生长器一般由4个或6个釜组成釜组，单釜生产过程分为备料、カロ热升温、保温静置和过滤四个过程，整个釜组形成连续生产。(3)分离エ序设网带真空过滤机，过滤液与洗涤液分开，洗涤过程成为晶须表面处理过程；分离エ序的真空抽滤是氨再生的氨的释放的主要场所。(4)所得硫酸钙晶须具有高长径比达80-200，高白度达90%，高纯度达99%，具有较高的产品价值。(5)氨水生产，采用喷淋吸收盘管移热，尾气用硫酸吸收，尾气吸收塔产物用氨水中和后与硫酸铵原料合井。本发明的具体实现过程电石泥由电石泥浆液泵打入氨再生槽，在氨再生槽中与泵入的氯化铵液发生氨再生反应，生成的氯化钙液经过滤后送氯化钙液槽备用；硫酸铵在溶解釜中泵入氯化铵液溶解，经过滤后送硫酸铵液槽备用；在反应釜中依次泵入氯化铵液(调整浓度用)、硫酸铵液和氯化钙液，经搅拌混合反应、加热升温、保温静置和过滤四个过程生产得到硫酸钙晶须产品，再经表面处理、烘干和包装得到硫酸钙晶须成品；氨水生产，采用喷淋吸收盘管移热，尾气用硫酸吸收，尾气吸收塔产物用氨水中和后与硫酸铵原料合井。
附图I晶须生产エ艺流程简图附图2氨水生产エ艺流程简图
具体实施例方式实施例1，年产10000吨硫酸钙晶须生产エ艺流程图參见附图I。图I中氨再生槽1，引风机2，离心过滤机3，氯化钙液槽4，真空泵5，氯化钙液泵6，晶须生长器7，网带真空过滤机8，氯化铵液槽9，真空泵10，氯化铵液泵11，硫酸铵溶解槽12，离心过滤机13，硫酸铵液槽14，硫酸铵液泵15，洗涤液槽16，洗涤液泵17 ;未溶残渣A，硫酸铵B，再生渣C，电石泥D，氨蒸汽E，加热蒸汽F，冷凝水G，硫酸钙晶须H。电石泥流量为1046. 4Kg/h，由电石泥浆液泵打入氨再生槽I，在氨再生槽I中与泵入的流量为7868Kg/h的氯化铵液发生氨再生反应，生成的氯化钙液由真空泵5提供抽吸作用过滤，送氯化钙液槽4备用，未反应的再生渣C经离心过滤机3过滤外排，滤液回到氨再生槽I ;硫酸铵流量为1213. 2Kg/h进硫酸铵溶解槽12，在溶解槽中泵入流量为3934Kg/h的氯化铵液溶解，经过滤后送硫酸铵液槽14备用，未溶残渣A经离心过滤机13过滤外排，滤液回到硫酸铵溶解槽12 ;在晶须生长器7中依次由氯化铵液泵11泵入18223. 4Kg/h氯化铵液、由硫酸铵液泵15泵入5147. 2Kg/h硫酸铵液和由氯化钙液泵6泵入7879. 4Kg/h氯化钙液，经搅拌混合反应、加热升温、保温静置和卸料四个过程生产得到硫酸钙晶须产物，反应热源为加热蒸汽F，冷凝水G排放；硫酸钙晶须产物再经网带真空过滤机8过滤、洗涤(表面处理)、烘干和包装得到硫酸钙晶须H成品，过滤动力由真空泵10提供，抽吸气体与其他真空泵抽吸气体汇合成氨蒸汽E送界外或送氨水生产区；过滤装置的ニ个区域的滤液分别收集，过滤母液为氯化铵液，收集于氯化铵液槽9，分别送入氨再生槽I、硫酸铵溶解槽12和晶须生长器7，洗涤液(表面处理液)收集于洗涤液(表面处理液)槽16由洗涤液泵17实现循环使用。若氨蒸汽E送氨水生产区，氨水生产エ艺流程简图參见附图2。
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图2中凉水塔18，循环水泵19，氨水泵20，氨水吸收塔21，氨水循环泵22，引风机23，尾气吸收塔24，尾气吸收循环泵25，中和槽26，中和槽液泵27 ;氨水I，尾气J，硫酸K，循环水し，エ艺软水M，硫酸铵液BI。氨蒸汽E进入氨水吸收塔21，塔内氨水由氨水循环泵22实现循环喷淋，补加工艺软水M的量为500Kg/h由塔顶喷入，塔内设盘管移热，盘管内走循环冷却水L，由循环水泵19提供动力，在凉水塔18中实现循环水的冷却；氨水吸收塔吸收尾气由引风机23送尾气吸收塔24用硫酸K吸收，尾气吸收塔中吸收液由尾气吸收循环泵25实现循环；部分吸收液送中和槽26与来自吸收塔21的氨水中和后得到硫酸铵液BI，与硫酸铵原料B合井；吸收尾气J排放。本发明能达到的效果(I)氨再生反应电石泥反应较完全，副产氨价值高；(2)晶须制备反应一体化，整个釜组形成连续生产；(3)分离エ序与表面处理过程一体化并达成蒸氨的效果；(4)所得硫酸钙晶须具有高长径比达80-200，高白度达90%，高纯度达99%，具有较高的产品价值；(5)生产的氨水浓度可调，回收充分。
权利要求
1.一种硫酸钙晶须的制备工艺，其特征是应用PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵为原料生产硫酸钙晶须，在得到高附加值晶须产品的同时，解决了 PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵的出路并副产氨。
2.根据权利I所述的硫酸钙晶须的制备工艺，其特征在于氨再生反应，与电石泥(氢氧化钙)反应的氯化铵(或硝酸铵)浓度达15 35%且过量，该反应电石泥反应较完全，生成氯化钙(或硝酸钙)的同时氨得到再生；再生氨通过引风机送出，未反应固相物通过沉降离心分离离开系统。
3.根据权利I所述的硫酸钙晶须的制备工艺，其特征在于晶须制备反应，二水硫酸钙的生成与半水硫酸钙晶须制备一体化，当然可分设搅拌反应釜与晶须生长器；晶须生长器一般由4个或6个釜组成釜组，单釜生产过程分为备料、加热升温、保温静置和过滤四个过程，整个釜组形成连续生产。
4.根据权利I所述的硫酸钙晶须的制备工艺，其特征在于分离工序设网带真空过滤机，过滤液与洗涤液分开，洗涤过程成为晶须表面处理过程；分离工序的真空抽滤是氨再生的氨的释放的主要所在，也是水平衡的关键所在。
5.根据权利I所述的硫酸钙晶须的制备工艺，其特征在于所得硫酸钙晶须具有高长径比达80-200，高白度达90%，高纯度达99%，具有较高的产品价值。
6.根据权利I所述的硫酸钙晶须的制备工艺，其特征在于氨水生产，采用喷淋吸收盘管移热，尾气用硫酸吸收，尾气吸收塔产物用氨水中和后与硫酸铵原料合并。
全文摘要
一种硫酸钙晶须的制备工艺，具体地说，是以电石泥为原料，氯化铵与电石泥反应生成氯化钙的同时再生氨，硫酸铵与氯化钙反应制备硫酸钙晶须，硫酸铵与氯化钙反应生成的氯化铵循环使用。本发明能达到的效果本发明能达到的效果(1)氨再生反应易发生，副产氨价值高；(2)晶须制备反应一体化，整个釜组形成连续生产；(3)分离工序与表面处理过程一体化并达成蒸氨的效果；(4)所得硫酸钙晶须具有高长径比达80-200，高白度达90％，高纯度达99％，具有较高的产品价值；(5)生产的氨水浓度可调，回收充分。
文档编号C01C1/02GK102851739SQ20121026859
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者陶俊, 徐继红 申请人:淮南市明月环保科技有限责任公司