[發明專利]一種生產細微輕質碳酸鈣和白炭黑聯產氯化鈉和碳粉的方法

無效

• 申請號: 201010169567.3
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101823746A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 王嘉興
• 申請（專利權）人: 汪晉強
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;C01B33/12;C01D3/06;C01B31/02;B09B3/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及工業三廢綜合利用和處理領域，具體地，涉及一種生產細微輕 質碳酸鈣和白炭黑聯產氯化鈉和碳粉的方法，該方法所用的原材料為聯堿廢液 和電石渣。

背景技術

聯合制純堿法(簡稱聯堿法)是生產純堿的主要方法，伴隨著純堿的產生， 也產生大量的氯化銨廢液。氯化銨廢液純化后可用于生產氮肥。

電石渣是電石水解生產乙炔所產生的殘余物，是含固量在8％-10％的乳液， 又名電石泥，其主要化學成分是氫氧化鈣，還含有硅酸鈣、鋁酸鈣、硅鐵及炭 渣等固體雜質以及硫化鈣、氫氧化鈣、乙炔等水溶液，是一種呈強堿性，富含 豐富的鈣資源，以其為原料可生產碳酸鈣、水泥等一系列需要鈣質為原料的產 品。但由于其中所含雜質較多、含水量高、成份復雜、未經處理的電石渣無法 直接利用。另一方面，隨著電石行業的蓬勃發展，電石渣的排放量也日益增加， 年生產20萬噸PVC的生產廠排放電石泥漿達360萬噸/年，大量的電石渣無法 有效利用，直接堆積將嚴重污染農田和地下水，造成土地人為堿化，對生態環 境造成難以恢復的污染。

制備白炭黑(SiO₂)的傳統方法是沉淀法：即用水玻璃(硅酸鈉)和強酸， 如鹽酸和硫酸，反應，生成水合二氧化硅沉淀，以鹽酸為例，其反應化學方程 式為：

Na₂O·nSiO₂+2HCl+(n·m-1)H₂O→2NaCl+n(SiO₂·mH₂O)↓

水合二氧化硅沉淀經處理制的白炭黑。這種方法生產1噸白炭黑要消耗4～ 4.5噸水玻璃和1.5噸鹽酸，化工原料消耗大，不經濟。

為了克服傳統方法的缺陷，人們也探索了其他制備白炭黑的方法，如申請 號為200710055061.8的發明專利公開了一種以氟硅酸、水玻璃為主要原料制備 白炭黑的方法，該方法中氟硅酸成本較低且原料易得，從而在一定程度上降低了 白炭黑的生產成本。然而，該方法生產工藝十分繁瑣，尤其是產生了大量的副 產物氟化鈉，氟化鈉能夠腐蝕皮膚，刺激粘膜，對神經系統有侵害作用，因而 對生產環境和設備的要求較高。

申請號為200810107069.9的發明專利公開了樂一種用稻殼灰制備納米級白 炭黑的方法。該方法用稻殼灰的堿法處理制備水玻璃、水玻璃溶液的濃縮后再 與硫酸反應，從而制得白炭黑。該方法并沒有擺脫用傳統方法制備白炭黑的缺 陷。因而，也是一個不經濟的方法。

另一方面，白炭黑主要用作天然橡膠和合成橡膠的補強劑、牙膏摩擦劑， 也用作涂料和不飽和樹脂增稠劑，涂料消光劑、增稠劑、塑料薄膜開口劑等。 近年來，隨著我國工業化進程的快速發展，對白炭黑的需求日益增長，這也大 大刺激了白炭黑的生產，目前白炭黑的價格也不斷升高，然而，國內的產量卻 并不能滿足市場的需求。

因而，開發利用聯堿廢液中的氯化銨和電石渣中的氫氧化鈣，同時生產有 工業價值的白炭黑和碳酸鈣將是一個十分經濟有效的方法。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種生產細微輕質碳酸鈣和白炭黑聯產 氯化鈉和碳粉的方法，該方法所用的原材料為聯堿廢液和電石渣。

本發明的技術方案為：一種生產細微輕質碳酸鈣和白炭黑聯產氯化鈉和碳 粉的方法，該方法所用的原材料為聯堿廢液和電石渣，包括如下步驟：

A：分別折算聯堿廢液中的氯化銨含量和電石渣中的氫氧化鈣含量；

B：將電石渣與聯堿廢液按照氫氧化鈣與氯化銨的純物質質量比為1∶1.08～ 1.45投入耐腐蝕反應器(1)中，進行反應，得到含氯化鈣和氨水的混合液；

C：將步驟B所得的含氯化鈣和氨水的混合液經第一抽濾泵(2)抽濾，第一 離心機(3)離心，得到黑色碳濾餅和澄清的濾液；

D：將步驟C所得的澄清的濾液投入碳化塔(4)中，用質量濃度為1～5％表 面活性劑進行表面處理，攪拌速率為120～220r/min，而后通入二氧化碳氣體進 行碳化反應，得到含碳酸鈣沉淀和氯化銨的混合物；

E：將步驟D所得的含碳酸鈣沉淀和氯化銨的混合物用第二抽濾泵(6)及第 二離心機(7)離心，得到碳酸鈣濾餅和含氯化銨的溶液；

F：將步驟E所得的碳酸鈣濾餅依次經洗滌離心機(8)洗滌脫水，第一干 燥機(9)干燥，粉碎機(10)粉碎，包裝得到碳酸鈣產品(11)；