一種用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法

2023-06-16 16:10:21

專利名稱：一種用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法
技術領域：
本發明涉及磷石膏綜合治理和利用的技術領域，具體地，涉及一種用磷石膏生產低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法。
背景技術：
磷石膏是溼法磷酸生產過程中排放的固體工業廢棄物，生產1噸磷酸(以P2O5計) 可產生4. 5-5噸的磷石膏。隨著磷肥和高濃度磷酸工業的迅速發展，磷石膏廢渣的排放量 日益增加。2008年，世界磷石膏年排放量達2. 8億噸，我國也已超過5000萬噸，佔工業副產 石膏的70%以上。磷石膏中硫酸鈣的含量超過90%，是一種重要的再生石膏資源，尤其對 建築業來說，將磷石膏作為生產水泥的原料，由於其價格低廉，具有巨大的經濟價值。如專 利申請號為200810056189，發明名稱為磷石膏的硫酸改性方法的發明專利，公開了通過硫 酸與磷石膏原料混合，對反應產物進行中和處理後得到改性的磷石膏，可用於製造水泥和 石膏。然而，由於磷石膏中還含有五氧化二磷、氟及游離酸等有害物質，影響了磷石膏作 為原料製備建築業中水泥和石膏的應用。目前，我國對磷石膏的利用率不超過磷石膏年產 量的20%。大部分磷石膏都採取排放、設置堆場等方法處理，因此造成了嚴重的環境汙染， 在某些地區，甚至也引起地表水及地下水的汙染。因此，亟待研究新的磷石膏應用和處理方法。另一方面，工業二水氯化鈣是一種重要的冷凍劑，可用做防凍劑、車輛防凍液，中 東等一些國家將其用於石油開採的導罐液，以利於將石油開採上了。因而，用工業廢品磷石 膏來生產氯化鈣具有極大的市場價值。

發明內容
針對上述問題，本發明的主要目的是提供了一種利用磷石膏製備低濃度硫酸和兩 水氯化鈣的方法。本發明是通過如下技術方案實現的一種利用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化 鈣的方法，其具體步驟為(1)先折算工業磷石膏產品中所含有的純物質硫酸鈣的量，並配置稀鹽酸溶液，將 磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1 0.34 0.54投入到耐 腐蝕的反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；(2)而後將步驟(1)所得的反應產物投入抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的 混合溶液及固體雜質；(3)將步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液送入減壓蒸餾器(3)中，減壓蒸餾到有氯化鈣析出時，將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻，從而得到兩水氯化鈣晶體和 濃度為50 60%的低濃度硫酸。較佳地，分別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液裡殘存的雜質，過濾，得到澄清的氯化鈣和硫酸的混合液體後，再將氯化鈣和硫酸的混合 液體送入減壓蒸餾器(3)中減壓蒸餾。所述利用磷石膏製備稀硫酸和兩水氯化鈣的方法，其化學反應方程式如下
CaS04+2HCl+2H20 = = = CaCl2 · 2H20+H2S04本發明的有益效果為本發明是從市場的實際需求出發，採用化學法成功的研發 出來用磷石膏製造低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法，該方法生產工藝合理，生產設備簡單， 投資小，利潤高，消除了化工廢渣，保護了環境。


圖1是本發明所述的利用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法的工藝流 程示意圖，其中1——反應器，2——抽濾器，3——減壓蒸餾器，4——冷卻器，5——兩水氯化鈣，6——低濃度硫酸。
具體實施例方式為了更好的理解本發明的實質，以下將結合具體實施例進一步描述本發明。實施例一一種利用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法，先折算工業磷石膏產品中 所含有的純物質硫酸鈣的量，取含硫酸鈣500kg的工業磷石膏產品，與稀鹽酸溶液按照硫 酸鈣和氯化氫的純物質的質量比1 0.34投入到淨化器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反 應；而後將反應產物在抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；再 分別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去氯化鈣和硫酸的混合溶液裡殘存的雜質，過濾，得到澄清 的氯化鈣和硫酸的液體，此時已經除掉了氟化物、磷化物、硫化物等汙染物；將澄清的氯化 鈣和硫酸的液體送入到減壓蒸餾器(3)中，減壓蒸餾到有氯化鈣析出時，將蒸餾液體全部 排入冷卻器(4)中冷卻，從而得到兩水氯化鈣晶體342. 33kg和濃度為50%的低濃度硫酸 456.44kgο實施例二一種利用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法，先折算工業磷石膏產品中 所含有的純物質硫酸鈣的量，取含硫酸鈣500kg的工業磷石膏產品，與稀鹽酸溶液按照硫 酸鈣和氯化氫的純物質的質量比1 0.54投入到淨化器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反 應；而後將反應產物在抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；再 分別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去氯化鈣和硫酸的混合溶液裡殘存的雜質，過濾，得到澄清 的氯化鈣和硫酸的液體，此時已經除掉了氟化物、磷化物、硫化物等汙染物；將澄清的氯化 鈣和硫酸的液體送入到減壓蒸餾器(3)中，減壓蒸餾到有氯化鈣析出時，將蒸餾液體全部 排入冷卻器(4)中冷卻，從而得到兩水氯化鈣晶體410. 55kg和濃度為60%的低濃度硫酸 604.12kg。上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明實施範圍，故凡以本 發明權利要求所述的特徵及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求範圍 之內。
權利要求
一種用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法，其特徵在於，其具體步驟為(1)先折算工業磷石膏產品中所含有的純物質硫酸鈣的量，並配置稀鹽酸溶液，將磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1∶0.34～0.54投入到耐腐蝕的反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；(2)而後將步驟(1)所得的反應產物投入抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；(3)將步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液送入減壓蒸餾器(3)中，減壓蒸餾到有氯化鈣析出時，將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻，從而得到兩水氯化鈣晶體和濃度為50～60％的低濃度硫酸。
2.如權利要求1所述的用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法，其特徵在於， 分別用少許的鹽酸和硫酸鈣除去步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液裡殘存的雜質， 過濾，得到澄清的氯化鈣和硫酸的混合液體後，再將氯化鈣和硫酸的混合液體送入減壓蒸 餾器(3)中減壓蒸餾。
全文摘要
本發明公開了一種用磷石膏製備低濃度硫酸和兩水氯化鈣的方法，其具體步驟為(1)先折算工業磷石膏產品中所含有的純物質硫酸鈣的量，並配置稀鹽酸溶液，將磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1∶0.34～0.54投入到耐腐蝕的反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；(2)而後將步驟(1)所得的反應產物投入抽濾機(2)中抽濾，得到氯化鈣和硫酸的混合溶液及固體雜質；(3)將步驟(2)所得的氯化鈣和硫酸的混合溶液送入減壓蒸餾器(3)中，減壓蒸餾到有氯化鈣析出時，將蒸餾液體全部排入冷卻器(4)中冷卻，從而得到兩水氯化鈣晶體和濃度為50～60％的低濃度硫酸。
文檔編號C01B17/74GK101863457SQ20101905004
公開日2010年10月20日 申請日期2010年2月11日 優先權日2010年2月11日
發明者王嘉興 申請人:汪晉強