[發(fā)明專利]二水硫酸鈣的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310696058.X
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103693670A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉亮;曾森時;羅向軍
• 申請（專利權(quán)）人: 乳源瑤族自治縣東陽光化成箔有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C02F1/66
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 陳小耕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢硫酸液體的循環(huán)回收方法及設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明尤其涉及一種采用中和結(jié)晶工藝循環(huán)回收工業(yè)廢硫酸液體的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

一些生產(chǎn)企業(yè)會排出含有較高濃度硫酸和較低濃度鹽酸和金屬離子的廢液。與處理磷酸廠的廢酸產(chǎn)生廢渣的過程相似，工業(yè)廢硫酸液體經(jīng)過中和處理，也生產(chǎn)出大量的硫酸鈣（石膏）廢渣。隨著國家深入推行可持續(xù)發(fā)展的國策，環(huán)保意識在廣大公民中引起的高度重視，有關(guān)環(huán)境保護、資源再生及工業(yè)廢品廢料的循環(huán)再利用等課題得到了全面重視和廣泛展開，此方面很多成果已經(jīng)用于生產(chǎn)并獲得了很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。其中包括對二水硫酸鈣（石膏）的開發(fā)利用也越來越廣泛，例如磷石膏，氟石膏，脫硫石膏等資源再生產(chǎn)品已經(jīng)擺脫填埋的方式，開始得到再利用。這些石膏再利用方法中較為簡單方便、且需求量大的是做為水泥中的緩凝劑。

與磷酸廠副產(chǎn)石膏廢渣類似，工業(yè)廢硫酸液體傳統(tǒng)的中和處理所得石膏基本都帶水分，水含量可高達40%，并且晶體較小，不利于烘干。由于副產(chǎn)品價值較低，出廠前的水分含量高導(dǎo)致石膏純度低、運輸成本高的問題，在沒有低成本余熱進行烘干處理的情況下，上述問題直接影響到再生資源的有效循環(huán)再利用，也難以解決環(huán)境污染問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明的目的是要提供一種二水硫酸鈣的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)裝置，其具有如下優(yōu)點：由控制液相酸堿的中和條件、使生成更有利于后續(xù)過濾的片狀晶體、并保持晶體以片狀形式長大，從而為后續(xù)過濾提供能有效減少濾后含水率的片晶，既能提高過濾效率、降低烘干成本，還能進一步降低運輸成本，提高運輸效率，有力促進再生資源的循環(huán)再利用。

為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種二水硫酸鈣的生產(chǎn)方法，其將含廢硫酸的酸液與含氫氧化鈣的堿液混合，通過中和反應(yīng)生成二水硫酸鈣，而所述酸液與堿液都加入中和池、在旋槳的充分攪拌下進行中和結(jié)晶，控制加入的酸液中硫酸濃度、及加入的堿液中氫氧化鈣的濃度都在0.05-0.4mol/L范圍，同時，控制中和池中混合液體的pH值為中性、及控制中和池中混合液體的留池時間在20分鐘--2小時；中和結(jié)晶后的混合液體，通過中和池后段的下部所設(shè)的出液口，輸出作過濾除水。

本發(fā)明人獨特地意識到：控制液相酸堿的中和條件，可以有效控制石膏結(jié)晶過程中晶體的形狀及大小，進而可以控制過濾后石膏的含水率；而且如果能夠得到大尺寸石膏晶片，石膏就易于過濾除水，可使過濾后的附著水含量保持在較低水平，從而有望大幅降低運輸?shù)某杀尽⒔档凸I(yè)廢硫酸液體處理的成本，有效減少環(huán)境污染。因此，本發(fā)明二水硫酸鈣的生產(chǎn)方法，包括控制加入中和池的酸液中硫酸濃度、及加入的堿液中氫氧化鈣的濃度都處在適當(dāng)?shù)椭捣秶?、且保持中和池中混合液體pH值為中性的情況下，實施中和結(jié)晶反應(yīng)；加之采用旋槳實施充分攪拌，并且采用中和池后段的下部的阻尼式出液口控制出液流速，使得混合液體在池中停留20分鐘--2小時，讓已生成晶體可充裕地接受旋槳充分攪拌均勻的混合液體中不斷產(chǎn)生的晶粒，以生成更有利于后續(xù)過濾的片狀晶體、并保持晶體以片狀形式持續(xù)長大，從而為后續(xù)過濾分離提供能有效減少濾后含水率的片晶物料，總之，本發(fā)明方法能為后續(xù)過濾提供能有效減少濾后含水率的片晶，既能提高過濾效率、降低烘干成本，還能進一步降低運輸成本，提高運輸效率，從而有力促進再生資源的循環(huán)再利用。

為進一步提高晶體片狀率、減少片晶物料的濾后含水率，本發(fā)明二水硫酸鈣生產(chǎn)方法包括如下工藝條件改進：

控制進入中和池的酸液中硫酸的實時濃度及堿液中氫氧化鈣的實時濃度都在0.15-0.3mol/L范圍。

為進一步調(diào)控中和池中混合液體的濃度均勻性、增加片晶含量，本發(fā)明二水硫酸鈣生產(chǎn)方法包括如下工藝條件改進：

所述生產(chǎn)方法控制所述中和池中混合液體流向所述出液口的水平流速為0.05-0.5m/s。

所述生產(chǎn)方法控制所述后段處的混合液體還部分地回流到中和池的前段，該回流量為進液總量的1-30%。

相應(yīng)地，本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是一種如上所述二水硫酸鈣的生產(chǎn)方法采用的生產(chǎn)裝置，其包括容納所述酸液的混酸池、容納氫氧化鈣溶液的堿液池、中和結(jié)晶用的中和池，混酸池出口連接有向中和池輸送酸液的酸液泵，堿液池出口連接有向中和池輸送堿液的堿液泵，而且：