一种碱渣预处理分离碳酸钙的方法与流程

本发明涉及固体废物处理技术领域，尤其涉及一种碱渣预处理分离碳酸钙的方法。

背景技术：

在氨碱法生产纯碱的工业过程中会产生大量的碱渣，碱渣的主要成份包括碳酸钙、硫酸钙、氯化钙等钙盐废渣，还含有氢氧化镁、氯化物和少量的二氧化硫等成份；而且在实际生产过程中，由于技术限制或者出于缩减工序，节约成本的目的，大部分企业产生的碱渣都会以地表堆积的方式进行处理，这就会在堆积地形成一片“白海”，对周围环境造成污染。因此，如何有效利用碱渣并将其用于工业化生产成为当前急需解决的问题。

目前针对纯碱碱渣的不同有效成分及不同用途，碱渣的回收方式大致可分为：填海造地、碱渣制砂浆改良剂、海产品养殖和水质改良剂、碱渣制建筑材料、碱渣制复混肥、碱渣制烟道气脱硫剂等，参见《王锐清等，氨碱法纯碱生产废渣的开发利用进展[j].纯碱工业,2005(6)》。而碳酸钙作为重要的工业原料，在工业上用途甚广，钙盐是制备碳酸钙的主要原料之一，如果能够在避免其他物质的不利影响(如氯化物的腐蚀，镁盐的混杂)，将碱渣中的钙盐有效的转化为碳酸钙，不仅具有良好的环境效益，还能够附加巨大的经济效益。

现阶段对于碱渣工业应用上的研究主要停留在氯离子的去除，以及除氯后混合碱渣组合物的再利用，而对于如何进一步分离碱渣得到碳酸钙，并提高产品收率还未曾有相关文献进行报道。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碱渣预处理分离碳酸钙的方法。本发明提供的方法能够有效从碱渣中分离得到碳酸钙，同时提高碳酸钙产率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种碱渣预处理分离碳酸钙的方法，包括以下步骤：

将碱渣进行水浸后，过滤得到脱氯碱渣；所述碱渣为氨碱法生产纯碱产生的废渣；

将所述脱氯碱渣与水混合配置成浆料，调节ph值至9.5～10.5，依次加入抑制剂和捕收剂，经浮选得到碳酸钙。

优选地，所述碱渣进行水浸前还包括粉碎过程，所述粉碎后的碱渣为粉末状。

优选地，所述粉末状碱渣中细度小于200目的颗粒质量占比为60％～70％。

优选地，所述水浸在搅拌条件下进行，所述搅拌时间优选为10～20min。

优选地，所述抑制剂与捕收剂的质量比为2:1。

优选地，所述抑制剂包括六偏磷酸钠和/或水玻璃。

优选地，所述捕收剂包括油酸钠和/或油酸。

优选地，所述抑制剂和捕收剂加入的时间间隔为3～5min。

优选地，所述浮选包括搅拌、充气和刮泡步骤。

优选地，所述浮选后上浮产物为碳酸钙。

本发明提供了一种碱渣预处理分离碳酸钙的方法，将碱渣进行水浸后，过滤得到脱氯碱渣；所述碱渣为氨碱法生产纯碱产生的废渣；将所述脱氯碱渣与水混合配置成浆料，调节ph值至9.5～10.5，依次加入抑制剂和捕收剂，经浮选得到碳酸钙。本发明将碱渣进行水浸，碱渣中的氯化钠、氯化钾等含氯盐能够溶于水形成水溶性盐，过滤去除后得到脱氯碱渣，在所述ph条件下，抑制剂的加入可以增大碳酸钙与其它杂质之间的疏水性差异，在浮选过程中，碳酸钙颗粒会黏附于气泡上上浮，得到最终产物碳酸钙。本发明提供的碱渣预处理分离方法工艺简单，易于操作，且碳酸钙产率达到26.79％～28.54％，适合用于工业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例1的碱渣预处理分离碳酸钙的工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种碱渣预处理分离碳酸钙的方法，包括以下步骤：

将碱渣进行水浸后，过滤得到脱氯碱渣；所述碱渣为氨碱法生产纯碱产生的废渣；

将所述脱氯碱渣与水混合配置成浆料，调节ph值至9.5～10.5，依次加入抑制剂和捕收剂，经浮选得到碳酸钙。

本发明将碱渣进行水浸后，过滤得到脱氯碱渣。

在本发明中，所述碱渣为氨碱法生产纯碱产生的废渣。在本发明中，氨碱法生产纯碱产生的废渣主要组成为钙盐(约占70wt％左右)，其他组分包括氢氧化镁、氯化钠、氯化钾、硫酸钙等物质；本发明为了提高后续工序碳酸钙的分离效果，需要对碱渣中的氯化物进行脱除，同时又要避免镁盐杂质的夹杂。

在本发明中，所述水浸的温度优选为20～40℃，所述水浸的液固比优选为2～3：1；在本发明中，所述水浸优选在搅拌条件下进行，所述搅拌时间优选为10～20min，更优选为15min。在本发明中，水浸的目的是为了溶解碱渣中的氯化钠及氯化钾形成水溶性氯盐，经过后续过滤步骤进一步去除水溶性氯盐，达到脱氯的效果。

在本发明中，所述碱渣进行水浸前优选还包括粉碎过程，所述粉碎后的碱渣为粉末状；在本发明中，所述粉碎用装置优选为小型破碎机。在本发明中，所述粉末状碱渣中细度小于200目的颗粒质量占比为60％～70％，更优选为65.3％。本发明在水浸前对碱渣进行粉碎处理的目的是为了降低碱渣的粒度，降低细度分布偏差，进一步提高后续浮选过程中碳酸钙产物的产率。

本发明对于过滤的方案没有特殊限定，采用本领域常规过滤方案即可，本发明将水浸后碱渣进行过滤能够去除含氯水溶液，得到脱氯碱渣。

得到脱氯碱渣后，本发明将脱氯碱渣与水混合配置成浆料，调节ph值至9.5～10.5，依次加入抑制剂和捕收剂，经浮选得到碳酸钙。

本发明对于浆料的配制方法没有特殊限定，采用本领域常规配制浮选浆料的方法即可，本发明优选将脱氯碱渣分散于水中进行搅拌配置得到浆料；在本发明中，所述浆料中脱氯碱渣的质量浓度优选为35％～45％。

在本发明中，所述ph值调节试剂优选为盐酸；本发明在ph值为9.5～10.5的碱性条件下，脱氯碱渣中的方解石在此ph值条件下的可浮性较好，而抑制剂在此ph范围内对其它组分的抑制效果最好。

在本发明中，所述抑制剂与捕收剂的质量比优选为2:1；在本发明中，所述抑制剂优选包括六偏磷酸钠和/或水玻璃；在本发明具体实施例中进一步优选为六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的加入量优选为100g/t；在本发明中，所述六偏磷酸钠是一种直链化合物，其链长约为20～100个po^-3单位，当其吸附在矿物表面时，会加剧颗粒之间的空间位阻效应，提高浮选过程中碳酸钙的上浮速率，最大限度的增大碳酸钙和氢氧化镁之间的可浮性差异，提高浮选产物收率。

在本发明中，所述捕收剂优选包括油酸钠和/或油酸；在本发明具体实施例中进一步优选为油酸钠，所述油酸钠的加入量优选为50g/t；在本发明中，所述油酸钠外观为浅黄色至黄色粉末，属于阴离子表面活性剂，是由憎水基和亲水基两部分构成的化合物，有优良的乳化力，渗透力和去污力，在热水中有良好溶解性，可在水中溶解，水溶液呈碱性。

在本发明中，所述抑制剂和捕收剂加入的时间间隔优选为3～5min，更优选为5min。

在本发明中，所述浮选优选包括搅拌、充气和刮泡步骤；在本发明中，所述搅拌时间优选为3～5min；所述刮泡时间优选为5～10min，所述步骤结束后得到的上浮产物为碳酸钙，得到底部产物为浮选溶液，所述浮选溶液用于回用。

下面结合实施例对本发明提供的碱渣预处理分离碳酸钙的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

s1：将碱渣用小型破碎机捣碎至粉末状，其细度小于200目的颗粒质量占比65.3％；

s2：将粉末状的碱渣在浮选槽中进行水浸，搅拌15min后过滤除去氯化钠及氯化钾等可溶性盐得到脱氯碱渣；

s3：将脱氯碱渣与水混合加入浮选槽中配制浆料，加入盐酸调整料浆ph值至10，搅拌3min；

s4：加入抑制剂六偏磷酸钠100g/t，搅拌3min；

s5：加入捕收剂油酸钠50g/t后进行浮选：搅拌3min后充气进行刮泡，刮泡5min，上浮产品为碳酸钙，产率为26.79％。

图1为实施例1的工艺流程图，本实施例将碱渣粉碎后，进行水浸处理，经搅拌过滤得到可溶性氯盐和脱氯碱渣；脱氯碱渣在浮选槽中与水复配形成浆料，利用盐酸调节浆料的ph值，依次加入抑制剂六偏磷酸钠和捕收剂油酸钠后，进行浮选得到上浮产物碳酸钙以及浮选残渣。

实施例2

s1：将碱渣用小型破碎机捣碎至粉末状，其细度小于200目的颗粒质量占比69.5％；

s2：将粉末状的碱渣在浮选槽中进行水浸，搅拌15min，过滤除去氯化钠及氯化钾等可溶性盐得到脱氯碱渣；

s3：将脱氯碱渣与水混合加入浮选槽中配制浆料，加入盐酸调整料浆ph值至9.5，搅拌3min；

s4：加入抑制剂六偏磷酸钠1000g/t，搅拌3min；

s5：加入捕收剂油酸钠50g/t后进行浮选：搅拌3min后充气进行刮泡，刮泡5min，上浮产品为碳酸钙，产率为28.54％。

实施例3

s1：将碱渣用小型破碎机捣碎至粉末状，其细度小于200目的颗粒占比61.4％；

s2：将粉末状的碱渣在浮选槽中进行水浸，搅拌20min，过滤除去氯化钠及氯化钾等可溶性盐得到脱氯碱渣；

s3：将脱氯碱渣与水混合加入浮选槽中配置浆料，加入盐酸调整料浆ph值至10.5，搅拌5min；

s4：加入抑制剂水玻璃100g/t，搅拌3min；

s5：加入捕收剂油酸50g/t后进行浮选：搅拌3min后充气进行刮泡，刮泡5min，上浮产品为碳酸钙，产率为23.45％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。