[發(fā)明專利]一種利用烷基化廢硫酸生產(chǎn)硫酸鎂和硅鈣硫鎂肥的方法

無效

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• 申請日: 2014-05-18
• 公開（公告）號: CN104016385A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李梅彤;張柯;賀文珠;王勇民;楊剛;范文浩
• 申請（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué);易科力（天津）環(huán)保科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C01F5/40
• 分類號: C01F5/40;C05D11/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢硫酸的處理，特別是一種利用烷基化廢硫酸生產(chǎn)硫酸鎂和硅鈣硫鎂肥的方法。

背景技術(shù)

隨著國際對燃油要求的提高，烷基化生產(chǎn)異辛烷的產(chǎn)量飛速增加，每噸異辛烷生產(chǎn)需要消耗98wt%的硫酸50-60千克，排放90%左右的廢硫酸，國內(nèi)僅異辛烷廢硫酸每年就超過50萬噸。因為廢硫酸含有大量有機(jī)物，現(xiàn)有的處理技術(shù)主要是裂解再生成硫酸回用，設(shè)備投資巨大，而且處理每噸廢硫酸的費(fèi)用極高、虧損巨大，這對生產(chǎn)企業(yè)的成本和環(huán)境帶來極大的壓力，是困擾企業(yè)生產(chǎn)的最大難題。其他有萃取等處理工藝，涉及萃取溶劑回收成本及硫酸含量低等原因，尚未見到有應(yīng)用的企業(yè)。

烷基化廢硫酸，一般含酸溶油2-5%，同時含有部分碳化物，顏色極深，直接生產(chǎn)硫酸鎂有異味、外觀差，質(zhì)量達(dá)不到要求，市場難以使用。同時因為菱鎂礦含有0.5-4%的硅和0.5-3%的鈣等雜質(zhì)，會產(chǎn)生含有大量有機(jī)物的硅渣，造成二次污染。

目前國內(nèi)使用硅肥、硅鈣肥、硅鈣鎂肥、硫鎂肥等已經(jīng)比較普遍，大多使用各種含硅廢爐渣生產(chǎn)，一般都顆粒堅硬、難溶解、肥效偏低。硫酸鎂廢渣含有豐富的硅、鈣、鎂、硫，顆粒小活性高，但尚沒有使用硫酸鎂廢渣生產(chǎn)硅鈣硫鎂肥的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種利用烷基化廢硫酸生產(chǎn)硫酸鎂和硅鈣硫鎂肥的方法，該方法投入資金少、沒有二次污染、處理成本可大幅降低。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種利用烷基化廢硫酸生產(chǎn)硫酸鎂和硅鈣硫鎂肥的方法，步驟如下：

1）將烷基化廢硫酸預(yù)熱到60-100℃，加入到有攪拌的菱鎂礦粉懸浮液中并反應(yīng)到基本無氣泡，再加入輕燒粉進(jìn)行反應(yīng)至ph為6.5-7.2，得到混合液；

2)將上述混合液壓濾分離得到一次母液和一次廢渣，在一次母液中加入氧化劑和活性碳并攪拌脫色后，再次壓濾得到精制母液和活性炭廢渣，精制母液經(jīng)過結(jié)晶、離心、烘干，制得七水硫酸鎂；

3）將一次廢渣和活性炭廢渣混合均勻，在700-1100℃下進(jìn)行煅燒后，用硫酸鎂粉末造粒，即可制得硅鈣硫鎂肥。

所述烷基化廢硫酸為生產(chǎn)異辛烷或其他使用硫酸做催化劑的烷基化反應(yīng)副產(chǎn)的廢硫酸，廢硫酸濃度為85-92wt%。

所述氧化劑為高錳酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣和雙氧水中的一種或兩種以上任意比例的混合物，氧化劑的質(zhì)量為廢硫酸質(zhì)量的0.5-5%，活性炭質(zhì)量為廢硫酸質(zhì)量的0.3-4%。

所述廢渣的煅燒方法為回轉(zhuǎn)窯，造粒使用的硫酸鎂粉末為烘干硫酸鎂過程中篩分出來的粉末，硫酸鎂細(xì)顆粒的質(zhì)量為煅燒后廢渣質(zhì)量的0.5-10%。

本發(fā)明的有益效果是：

該方法通過生產(chǎn)硫酸鎂消耗硫酸，利用礦粉中硅、鈣等懸浮物吸附分離出酸性油廢渣，利用含油渣的熱量和廢活性炭的熱量輔助外加熱源煅燒廢渣，使有機(jī)物碳化，生產(chǎn)主要含有硅鈣鎂硫的肥料，然后加入硫酸鎂造粒，工藝簡單、操作簡便、易于實施，而且設(shè)備投資少、成本低、無二次污染、副產(chǎn)品硅鈣硫鎂肥市場需求大、經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著，本發(fā)明使所有資源都得到了最優(yōu)化使用，是處理烷基化廢酸的低成本、理想工藝。

具體實施方式

以下通過實施例進(jìn)一步說明。

實施例1：

一種利用烷基化廢硫酸生產(chǎn)硫酸鎂和硅鈣硫鎂肥的方法，步驟如下：

1）將4500千克90wt%的烷基化廢硫酸通過換熱器預(yù)熱到65℃，送到5m3硫酸計量槽中，另在30m3反應(yīng)釜中投入10m3水和5000千克含氧化鎂22wt%的菱鎂礦粉，然后將預(yù)熱后的烷基化廢硫酸緩慢加入反應(yīng)釜中并使反應(yīng)溫度達(dá)到95℃時沒有氣泡產(chǎn)生后，再加入700千克90wt%輕燒粉進(jìn)行反應(yīng)至ph為6.8，得到混合液；

2)將上述混合液攪拌30分鐘后過濾，壓濾分離得到一次母液和一次廢渣，將一次母液移至到30m3精制釜中，加入30千克次氯酸鈉和50千克活性炭并攪拌脫色一小時，再次壓濾得到精制母液和活性炭廢渣，將精制母液移至30m3結(jié)晶釜中，水冷卻精制母液到30℃，離心、烘干后制得七水硫酸鎂結(jié)晶，含量為99.0%，母液返回反應(yīng)釜加水配制菱鎂礦；

3）將700千克一次廢渣和活性炭廢渣混合物，在850℃下煅燒30分鐘，出料到圓盤造粒機(jī)，冷卻至100℃后撒入50千克硫酸鎂粉末造粒，即可制得硅鈣硫鎂肥。檢測硅鈣硫鎂肥中各成分的質(zhì)量份數(shù)為硅45%、鈣（按GaO計）35%，鎂（按MgO計）9%，硫（按SO₂計）10%，其他1%。

實施例2：