[發明專利]生產棕剛玉與電石產生的廢氣與廢渣閉路循環利用工藝

有效

• 申請號: 201110361905.8
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102500184A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 周向陽;孫宏原;楊娟;邵建榮;伍上元;劉宏專
• 申請（專利權）人: 中南大學;北京市和信源投資有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B09B3/00;C01B31/22;C01B31/20;C01B33/12;C01F11/18;C04B28/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

1.生產棕剛玉與電石產生的廢氣與廢渣閉路循環利用工藝，包括下述步驟：

第一步，將棕剛玉與電石生產中所產生的含CO₂煙氣進行凈化與回收，待用，所述煙氣凈化是將煙氣依次經過重力收塵室、旋風收塵器、淋洗塔凈化后，進入氣水分離器去除其中的大部分水分后儲存在CO₂儲氣罐中待用；

第二步，將棕剛玉生產中產生的煙塵灰與氫氧化鈉溶液混合，常壓下進行堿浸反應后過濾，得低鋁硅酸鈉溶液和第一濾渣，第一濾渣備用；將第一步儲存在CO₂儲氣罐中的CO₂氣體通入低鋁硅酸鈉溶液中，于75～95℃進行碳分反應，反應至體系pH值在9～10時，碳分反應結束，過濾，過濾所得碳分母液待用；過濾所得濾渣加入到質量百分濃度為5～15％的無機酸中酸洗1～5分鐘，然后將濾渣水洗至pH值為7，烘干濾渣即得白炭黑產品，酸洗與水洗濾渣后所得第一酸洗液待用；所述氫氧化鈉溶液的質量百分濃度為5-50％，氫氧化鈉溶液與煙塵灰的液固比為1～10∶1；反應時間1～4小時，反應溫度60～120℃；

第三步，將生產電石產生的電石渣在100～200℃干燥到水分小于5％后，在600-1000℃下煅燒0.5～2小時后，加入水中進行消化反應，消化后漿液經200～300目篩網過濾后得氫氧化鈣乳濁液，濾渣即為消化渣，待用；

將第二步所得碳分母液與所述氫氧化鈣乳濁液混合，進行苛化反應后，過濾得碳酸鈣渣和濾液，所述濾液即為氫氧化鈉溶液，返回至第二步使用；所述碳酸鈣渣經表面處理后即為防水隔熱粉；或

往所述的氫氧化鈣乳濁液中加入占其中固含氫氧化鈣質量0.1～3％的添加劑及占乳濁液體積2～5％的工業酒精，在10～30℃的情況下，將第一步所獲得CO₂氣體從溶液底部通入，并使裝氫氧化鈣乳濁液的反應罐具有0.1～0.6Mpa的壓力，進行加壓碳酸化；當溶液pH值下降到6.5～8.5后停止CO₂氣體通入，所得懸浮液于100～120℃采用噴霧干燥或閃蒸干燥，即得到納米碳酸鈣產品，干燥所得冷凝水進入消化反應工序配制氫氧化鈣乳濁液；

第四步，將第一濾渣、消化渣、第一酸洗液混合，用酸或堿調pH值到6.8-9后，過濾得濾液返回第二步作為堿浸反應補水，所得濾渣制備免燒磚；所述酸選自鹽酸、硝酸、硫酸中的任意一種，所述堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰水中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的生產棕剛玉與電石產生的廢氣與廢渣閉路循環利用工藝，其特征在于：第三步中所述的氫氧化鈣乳濁液中含5～20％的氫氧化鈣固體。

3.根據權利要求1所述的生產棕剛玉與電石產生的廢氣與廢渣閉路循環利用工藝，其特征在于：第三步中所述的碳酸鈣渣的表面處理指的是：將表面處理劑分至少三個批次在攪拌的情況下加入到經烘干、破碎后的碳酸鈣渣粉中，即得防水隔熱粉，所述表面處理劑選自硬脂酸、硬脂酸鹽、油酸、油酸鹽、鈦酸脂與硅烷等表面處理劑中的至少一種，表面處理劑的加入量為碳酸鈣渣質量的0.5～5％。

4.根據權利要求1所述的生產棕剛玉與電石產生的廢氣與廢渣閉路循環利用工藝，其特征在于：第三步中所述的苛化反應采用氧化鋁行業的成熟苛化工藝。

5.根據權利要求1所述的生產棕剛玉與電石產生的廢氣與廢渣閉路循環利用工藝，其特征在于：第三步中所述的添加劑為十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇、聚4-(1′-甲基-正庚基)-苯基十乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚(C₆～C₁₈，n＝3～18)、烷基酚聚氧乙烯醚(C₆～C₁₈，n＝3～18)及失水山梨醇油酸脂聚氧乙烯醚(n＝20～28)中的一種。