矽灰石處理利用新工藝的製作方法
2023-09-22 04:06:45 2
專利名稱：矽灰石處理利用新工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於鹼土金屬矽酸鹽礦物矽灰石的處理利用方法。
矽灰石是一種鈣矽酸鹽礦物，其化學組成為CaSiO3。純淨的矽灰石可直接作陶瓷、水泥、塑料、橡膠等工業原料使用。天然矽灰石不夠純淨，可用於生產其他化工原料。中國專利申請號90106136.0公開了一種利用矽灰石生產白炭黑的工藝，此工藝的優點是原料廣、成本低、工藝簡單，其缺點是工藝尚處於實驗階段，工藝參數不合理，而且未考慮廢氣回收，實際上仍有汙染。
本發明的目的是克服上述缺點，使利用矽灰石生產白炭黑的工業生產技術經濟指標優化，同時將廢氣回收利用，消除汙染。
本發明的工藝流程如附圖
所示。以矽石和鹽酸為原料，經過反應、過濾、漂洗、烘乾、粉碎，得到白炭黑(白炭黑又稱輕質二氧化矽、活性二氧化矽);過濾母液的一部分經中和得到氯化鈣，母液的另一部分經回收的含HCl尾氣酸化後與鉛渣反應得到氯化鉛。反應方程式為
本發明的特徵為，以300目的矽灰石粉與鹽酸(HCl)按矽灰石∶鹽酸＝1∶0.3～0.59的重量比加入反應器內，反應溫度為70～90℃，反應時間60～90分鐘。反應中逸出的含HCl尾氣回收並通入過濾母液中，將含CaCl2母液酸化後與含PbO的鉛渣反應製得氯化鉛。
附圖為本發明的工藝流程示意圖。
下面詳細敘述本發明。將300目的矽灰石粉與鹽酸按重量比矽灰石∶鹽酸(HCl)＝1∶0.3～0.59加入反應器內，邊加邊攪拌，且攪拌直至反應結束。該反應為放熱反應，控制反應器內溫度為70～90℃，反應時間為60～90分鐘。反應結束後澄清過濾，濾出的二氧化矽固體用清水漂洗乾淨，經300～400℃烘烤60～90分鐘，乾燥後粉碎，即得到成品白炭黑。反應結束後澄清過濾的母液含CaCl2和HCl。母液分兩部分，母液1經石灰乳中和至PH7～8，澄清過濾、蒸發濃縮，得到成品氯化鈣。母液2用於處理鉛渣。矽灰石和鹽酸反應時會產生含HCl的尾氣，直接排放將汙染環境。為化害為利，本發明將此尾氣回收且送入母液2，使母液2進一步酸化至PH1～1.5，將含鉛10～14%的鉛渣加入酸化母液2反應，得到氯化鉛晶體。將氯化鉛濾出，濾液返回母液循環使用，整個生產過程無三廢產生。
本發明製得的白炭黑符合國家標準，經檢驗其質量如下SiO2≥93% 燒失重≤7%PH值6～7 DBP吸收值≥2cm3/g細度≤400目 折光率1.4690～1.4710本發明製得的氯化鈣質量標準如下CaCl2≥80% 水為溶物≤0.6%Fe≤0.05% 鎂及矽金屬≤1.5%本發明製得的氯化鉛品位為80～85%。
本發明的優點是明顯的，由於選擇了合理的工藝參數，製得的白炭黑品級達到國標特級(國標一級SiO290～93%，特級SiO2≥93%)，細度明顯提高，因而不僅可作一般的橡膠、塑料、絕緣材料、農藥等原料，而且是高檔油漆、拋光劑、潤滑劑的重要原料。本工藝耗酸少，反應時間短、乾燥時間短，生產率提高，成本降低。本工藝還回收了酸霧廢氣，消除發環境汙染，增加了氯化鉛產品。
實施例1在攪拌的情況下往反應器內加入含HCl31%的鹽酸1600Kg和300目的矽灰石1000Kg，矽灰石與鹽酸(HCl)的比值為1∶0.5，利用反應熱升溫，並控制溫度為70～90℃，不斷攪拌，70分鐘後反應結束。經澄清過濾，濾得的二氧化矽固體用清水漂洗乾淨，經真空濾幹後送入烘烤爐內，在300～400℃下烘烤90分鐘，乾燥，經粉碎得到合格的白炭黑。矽灰和鹽酸反應過濾後的母液分兩路，母液1經石灰石乳中和至PH7.2，經澄清過濾，蒸發濃縮得到成品氯化鈣。矽灰石和鹽酸反應產生的含HCl尾氣通過封閉抽風回收裝置送入母液2，母液2酸化至PH1後與含10.3%的鉛渣反應，得到氯化鉛晶體。
實施例2各工序過程同實施例1，參加反應的300目矽灰石粉1000Kg，濃度為31%的鹽酸1900Kg，矽灰石∶鹽酸(HCl)＝1∶0.59，反應溫度70～90℃，反應時間90分鐘;白炭黑烘乾溫度300～400℃，烘乾時間75分鐘。母液1經石灰乳中和至PH8.0，過濾乾燥得氯化鈣;母液2酸化至PH1.5，與鉛渣反應得氯化鉛。
實施例3各工序過程同實施例1，加入反應器中的300目矽灰石粉1000Kg，濃度為31%的鹽酸960Kg，矽灰石∶鹽酸(HCl)＝1∶0.3，反應溫度70～90℃，反應時間60分鐘;白炭黑在300～400℃下烘烤60分鐘。母液1經石灰乳中和至PH7.5，過濾乾燥得氯化鈣;母液2酸化至PH1.4，與鉛渣反應得氯化鉛。
權利要求
1.一種矽灰石處理利用的工藝，用鹽酸和矽灰石反應，生成二氧化矽和氯化鈣，二氧化矽經濾幹、漂洗、烘烤、粉碎製得成品白炭黑，氯化鈣母液之一部經中和、乾燥製得氯化鈣產品，本發明的特徵在於矽灰石(300目)和鹽酸(HCl)的重量比為1∶0.3～0.59，反應溫度70～90℃，反應時間60～90分鐘；白炭黑烘烤溫度300～400℃，烘烤時間60～90分鐘；氯化鈣母液之另一部經回收的反應尾氣酸化後處理鉛渣。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於矽灰石和鹽酸(HCl)的重量比為1∶0.5，反應溫度70～90℃，反應時間70分鐘。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於矽灰石和鹽酸(HCl)的重量比為1∶0.59，反應溫度70～90℃，反應時間90分鐘。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於矽灰石和鹽酸(HCl)的重量比為1∶0.3，反應溫度70～90℃，反應時間60分鐘。
5.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於白炭黑的烘烤溫度為300～400℃，烘烤時間60～90分鐘。
6.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於回收矽灰石與鹽酸反應產生的含HCl尾氣，使氯化鈣母液酸化至PH1～1.5，用於處理含鉛10～14%的鉛渣。
全文摘要
一種矽灰石處理利用新工藝，本發明以矽灰石和鹽酸為原料，經過反應、過濾、漂洗、烘乾、粉碎，得到白炭黑，過濾母液的一部分經中和得到氯化鈣，母液的另一部分經回收的含HCl尾氣酸化後與鉛渣反應得到氯化鉛。本發明耗酸少、反應時間短、乾燥時間短、生產效率高、成本低。本工藝生產白炭黑品質好，等級高，是高檔油漆、拋光劑、潤滑劑及橡膠、塑料、絕緣材料、農藥等的重要原材料，氯化鈣和氯化鉛均為重要化工原料。本發明回收反應尾氣，無「三廢」排放。
文檔編號C01F11/24GK1072391SQ92112540
公開日1993年5月26日 申請日期1992年10月22日 優先權日1992年10月22日
發明者邱萬錄 申請人:江西省七寶山鐵礦