[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用螢石礦含鈣廢液制備硫酸鈣的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110122012.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112850772A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甘順鵬;季榮;謝超;孫成高;彭斌;蔣世鵬;鄒娟;鄭賢福;胡勇;楊清;楊三妹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中藍(lán)長(zhǎng)化工程科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01F11/46
• 分類(lèi)號(hào): C01F11/46
• 代理公司: 北京中慧創(chuàng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本發(fā)明提供一種利用螢石礦含鈣廢液制備硫酸鈣產(chǎn)品的方法，所述方法包括如下步驟：S1：將螢石礦含鈣廢液和含SO₄^2?離子的溶液依次加入到反應(yīng)容器中進(jìn)行結(jié)晶沉淀反應(yīng)；S2：控制所述結(jié)晶沉淀反應(yīng)中生成的硫酸鈣結(jié)晶速率，得到硫酸鈣晶體料漿；S3：將步驟S2獲得的所述硫酸鈣晶體料漿經(jīng)過(guò)過(guò)濾、淋濾、干燥后，得到固相產(chǎn)物為硫酸鈣針狀或晶須狀海綿體，濾液為稀鹽酸，其中所述硫酸鈣的平均粒徑≥150um，干基純度≥95％，白度≥90，所述硫酸鈣晶體為高品質(zhì)結(jié)晶硫酸鈣產(chǎn)品，整個(gè)工藝簡(jiǎn)單易于實(shí)施，是一種有效利用資源，又減少污染的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含鈣廢液的無(wú)害化處理方法，具體涉及到一種利用螢石精礦酸浸提純產(chǎn)生的含鈣廢液制備高品質(zhì)硫酸鈣產(chǎn)品的方法。

背景技術(shù)

螢石，又稱(chēng)氟石，是工業(yè)上氟元素的主要來(lái)源，是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一。螢石的用途十分廣泛，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用前景越來(lái)越廣闊。目前主要應(yīng)用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學(xué)工業(yè)。純凈無(wú)色透明的螢石可作為光學(xué)材料，色澤艷麗的螢石亦可作為寶玉石和工藝美術(shù)雕刻原料。螢石又是氟化學(xué)工業(yè)的基本原料，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航天、航空、制冷、醫(yī)藥、農(nóng)藥、防腐、滅火、電子、電力、機(jī)械和原子能等領(lǐng)域。

螢石礦主要成分為CaF₂，常伴生方解石碳酸鈣礦物，兩種礦物均為含鈣礦物，其表面化學(xué)性質(zhì)相近，礦物可浮性相近，常規(guī)的浮選工藝不能完全實(shí)現(xiàn)螢石和方解石的有效分離，螢石精礦品位偏低。為了進(jìn)一步提高螢石精礦品位，大部分的螢石生產(chǎn)企業(yè)采用往螢石精礦礦漿中加入鹽酸進(jìn)行溶浸，將螢石精礦殘留的少量碳酸鈣變?yōu)槁然}溶液而除掉，從而進(jìn)一步提高螢石精礦的品位，但與此同時(shí)，氯化鈣溶液中的CaCl₂不斷富集，達(dá)到一定濃度(一般CaCl₂含量達(dá)到20％)后就不能再用于螢石精礦鹽酸溶浸調(diào)漿，變成必須外排的CaCl₂酸性廢液，這些高濃度的CaCl₂酸性廢液成為螢石礦開(kāi)采企業(yè)污染環(huán)境的一大污染源，如何將此部分CaCl₂酸性廢液實(shí)現(xiàn)低成本的無(wú)害處理就成為螢石礦開(kāi)采企業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

工業(yè)上對(duì)于CaCl₂母液的處理通常采用多效蒸發(fā)工藝回收其中的CaCl₂，該工藝往往適合高濃度CaCl₂母液(30％以上)，當(dāng)CaCl₂濃度低于30％時(shí)，蒸發(fā)量過(guò)大，能耗高，處理成本高，經(jīng)濟(jì)效益差，并不適用。處理低濃度CaCl₂廢液(低于0.5％)的工藝是通過(guò)電滲析、反滲透膜濃縮、納濾膜過(guò)濾、離子交換吸附等富集母液中的CaCl₂濃度，但這些工藝往往投資大、能耗高、運(yùn)營(yíng)成本高，由于經(jīng)濟(jì)成本和投資效費(fèi)比不過(guò)關(guān)，大大限制了該類(lèi)工藝在螢石精礦除雜形成的CaCl₂廢液處理中的應(yīng)用。目前，螢石礦含鈣廢液的處理大多采用硫酸與CaCl₂廢液反應(yīng)生成石膏的方法除去Ca²⁺,同時(shí)得到稀鹽酸，稀鹽酸可循環(huán)用于螢石精礦除鈣，但這種方法的缺點(diǎn)是得到的硫酸鈣粒度極細(xì)(平均粒度僅為5～20微米)，過(guò)濾、干燥等脫水效率低、能耗高，且硫酸鈣的雜質(zhì)含量高，無(wú)法轉(zhuǎn)化為使用價(jià)值更高的硫酸鈣產(chǎn)品對(duì)外銷(xiāo)售，廢液處理效益欠佳。

CN111547756A的發(fā)明公開(kāi)了一種含有機(jī)物的氯化鈣廢液的處理方法，包括如下步驟：S1，向含有機(jī)物的氯化鈣廢液中加入硫酸鈉進(jìn)行沉淀反應(yīng)生成硫酸鈣和氯化鈉，廢液中的氯化鈣與硫酸鈉的物質(zhì)的量比為1.05～1.1：1；S2，沉淀反應(yīng)后向廢液中加入過(guò)量碳酸鈉，靜止澄清，固液分離，得到沉降固體和不含固體的水溶液；S3，沉降固體經(jīng)洗滌，壓濾，得到硫酸鈣產(chǎn)品；向不含固體的水溶液中加入鹽酸，調(diào)節(jié)pH至6.8～7.2，然后蒸發(fā)結(jié)晶得到含有機(jī)物的固體鹽，采用自蔓延熱解焚燒工藝去除固體鹽中的有機(jī)物，得到氯化鈉產(chǎn)品。然而，該發(fā)明中沒(méi)有涉及如何控制硫酸鈣產(chǎn)品的粒徑和純度等手段，且工藝過(guò)程較繁瑣，增加了生產(chǎn)制造成本和能耗。