一种磷石膏分解渣提纯制备氧化钙的方法技术

本发明专利技术公开了一种磷石膏分解渣中提纯氧化钙的方法，属于磷石膏的资源化应用领域，同时属于氧化钙等钙类物质的生产技术领域，该方法首先对磷石膏分解渣进行除杂，物料经干燥后煅烧，冷却后即得氧化钙成品，提纯后的氧化钙纯度最高可达到91%，本发明专利技术的生产工艺简单易行，生产成本低，变废为宝，耗能低；在促进磷石膏的综合利用的同时，为钙质下游应用产品提供了原料，增大了磷石膏应用的产业链，节约了大量的资源，应用前景广阔、市场前景好，无污染环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磷石膏的资源化应用领域，同时属于氧化钙等钙类物质的生产エ艺
，具体涉及了ー种磷石膏分解渣中氧化钙的提纯制备方法。
技术介绍
磷石膏是生产湿法磷酸的副产物，是化学エ业中排放量最大的固体废物之一，每生产I吨磷肥，平均产生3. 75吨磷石膏，2009年我国的磷石膏排放量已达5000万吨。大部分磷石膏采用露天堆放和倾入大海两种方式处理，国内堆存的磷石膏渣已经超过I. 2亿吨。而磷石膏中含有大量的有害物质，在占用大量土地资源的同吋，还污染了我们的生存环境。目前，磷石膏的资源化利用主要是用于联产水泥和硫酸，由于磷石膏含有磷、氟和放射性核素等有害物质，其化学组成对水泥熟料的烧制有较大影响，这些有害物质残留在分解 后的石膏渣中，污染环境的同时还影响水泥熟料的性能。随着我国水泥行业的不断发展，国家在水泥产业方面提出了一系列政策，发展大型新型干法水泥エ艺，推动水泥エ业结构调整和产业升级，厉行资源节约，保护生态环境，坚持循环经济和可持续发展，走新型エ业化发展道路成为了水泥行业的风向标。这在很大程度上制约着磷石膏的资源化利用，并持续地影响着人类赖以生存的环境。因此，若能通过一系列的物理化学方法将磷石膏分解渣中的氧化钙提纯出来作为生产钙类物质的原料以及进行进ー步的深化处理，将对磷石膏的资源化利用和改善环境有着重要的现实意义。目前，全国近一半的氧化钙都是用传统的石灰石煅烧法生产，该方法生产的氧化钙纯度低，能耗高，煅烧过程中产生的ニ氧化碳对环境造成了污染。不少研究者在此基础上对此法加以改进，使得氧化钙纯度有所提高，同时减少了对环境的危害。专利技术申请200310105775. 7中所述的，在熟石灰煅烧过程中投入一定比例的氯化钠，改善了煅烧不均匀、耗时长的弊端；专利技术专利03116498. 6提到将碳酸钙磨成粉，加入氢氧化钙结合剂，使物料具有统ー的规格和密度，精确设定分解时间和温度，提高了氧化钙的质量；专利技术专利200610011002. 6提出通过硫含量彡3%的高硫煤还原分解磷石膏，产出SO2的体积百分含量> 15%的炉气，可直接作ニ转ニ吸制酸エ艺的合格原料气，固体产物中CaO含量>70%，降低能耗的同时生产出钙质较高的优质水泥熟料。随着生产エ艺的不断优化，氧化钙的生产方式朝多元化转变，质量也逐步提高，但是纵观上述エ艺，都存在着操作复杂、易引入其他固性杂质的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种磷石膏分解渣提纯制备氧化钙的方法，该方法是以磷石膏分解渣为原料的氧化钙提纯方法，以促进磷石膏的综合利用，并为钙质下游应用产品提供原料。本专利技术的技术方案如下首先对磷石膏分解渣进行除杂、干燥后，进行煅烧，冷却后即得氧化钙成品。磷石膏分解渣提纯氧化钙的方法，具体操作如下 (1)在磷石膏分解渣中加入こニ醇，在100-150°c下搅拌反应10-15min，使渣中的氧化钙进入到こニ醇中，形成可溶性的こニ醇钙，过滤，除去渣中的主要杂质，其中磷石膏分解渣和甘油的质量比为1:1-1:2 ; (2)在滤液中加入盐酸，在100-200°C下搅拌反应5-15min，再加入氢氧化钠，搅拌反应l-5min，过滤，滤渣在50-100°C下干燥至全干，其中分解渣和盐酸的质量比为5:6-5:10，分解渣和氢氧化钠的质量比为5:7-5:10，两者纯度均为化学纯，提纯过程中产生的氯化钠溶液又可回收利用，如蒸发干燥、浓缩结晶得到氯化钠固体，可应用于エ业领域； (3)干燥后滤渣进行煅烧，煅烧过程中预热带温度为250-300°C，预热15-30min，煅烧带温度为800-1200°C，煅烧时间1-3小时，冷却带温度小于350°C，降温速率为10°C /min,冷却至室温后即得氧化钙成品，其中氧化钙百分含量最高可达到91%。本专利技术中磷石膏分解渣是磷石膏煅烧分解后的产物，例如专利200810058902. 5和CN200610011002. 6中提到的制备方法最后剩余的残渣，主要成分是氧化钙，同时含有多种杂质如总磷、氟、ニ氧化硅、氧化镁、氧化铁、氧化铝等。本专利技术的优点和技术效果 ①对磷石膏分解渣中氧化钙提纯方法的研究，在促进磷石膏资源化利用的同时还生产出纯度较高的氧化钙，为磷石膏资源化利用提供除水泥外的钙质下游应用产品以及进ー步的深化处理提供了新的技术方法。②通过磷石膏分解渣中氧化钙纯化方法的研究，提出用こニ醇除去渣中杂质，通过添加盐酸和氢氧化钠将钙转化为沉淀进行煅烧，进而提纯氧化钙的关键技术，形成氧化钙残渣中复杂体系分离的核心技术与集成。③提纯过程中使用こニ醇去除分解渣中的杂质，纯化后的氧化钙成品中主要杂质可溶性ニ氧化娃和酸不溶物的含量最低降低至O. 05%和O. 06%,而提纯后的氧化 丐纯度最闻可达到91%以上。④こニ醇提纯过程中除去的杂质可以投入到磷石膏的分解阶段，在同样的实验条件下促进了磷石膏的分解，使得分解渣中氧化钙的百分含量提高了 5个百分点，为杂质的利用提供了 ー个渠道。本专利技术的生产エ艺简单易行，生产成本低，变废为宝，耗能低；在促进磷石膏的综合利用的同时，为钙质下游应用产品提供了原料，増大了磷石膏应用的产业链，节约了大量的资源，应用前景广阔、市场前景好，无污染环境。附图说明 图I是本专利技术方法エ艺流程示意图。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作进ー步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。实施例I :磷石膏分解渣提纯制备氧化钙的方法，具体操作如下(1)在磷石膏分解渣中加入こニ醇，在100°c下搅拌反应lOmin，使渣中的氧化钙进入到こニ醇中，形成可溶性的こニ醇钙，过滤，除去渣中的主要杂质，其中磷石膏分解渣和乙ニ醇的质量比为1:1，除去的杂质投入到磷石膏的分解阶段，用于促进了磷石膏的分解，使得分解渣中氧化钙的百分含量提高了 5个百分点； (2)在滤液中加入盐酸，在100°C下搅拌反应5min，再加入氢氧化钠，搅拌反应lmin，过滤，滤渣在50°C下干 燥至全干，其中分解渣和盐酸的质量比为5:6，分解渣和氢氧化钠的质量比为5:7 ;滤液的主要成分是氯化钠，氯化钠溶液蒸发干燥、浓缩结晶得到氯化钠固体，可回收应用于エ业领域； (3)干燥后滤渣进行煅烧，煅烧过程中预热带温度为300°C，预热15min，然后在煅烧温度为900°C下煅烧I小时，冷却带温度小于350°C，降温速率为10°C /min，冷却至室温后即得氧化钙成品，经检测，物料中氧化钙百分含量达到79. 36%，可溶性ニ氧化硅和酸不溶物的含量降低至O. 07%和O. 08%ο (见图I) 实施例2 :磷石膏分解渣提纯制备氧化钙的方法，具体操作如下 (1)在磷石膏分解渣中加入こニ醇，在150°C下搅拌反应15min，使渣中的氧化钙进入到こニ醇中，形成可溶性的こニ醇钙，过滤，除去渣中的主要杂质，其中磷石膏分解渣和乙ニ醇的质量比为1:2 ; (2)在滤液中加入盐酸，在200°C下搅拌反应15min，再加入氢氧化钠，搅拌反应5min，过滤，滤渣在100°C下干燥至全干，其中分解渣和盐酸的质量比为5:10，分解渣和氢氧化钠的质量比为5:10 ； (3)干燥后滤渣进行煅烧，煅烧过程中预热带温度为250°C，预热30min，控制煅烧温度为1000°C，煅烧时间2小时，冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷石膏分解渣提纯制备氧化钙的方法，其特征在于按如下步骤进行：（1）在磷石膏分解渣中加入乙二醇，在100？150℃下搅拌反应10？15min，过滤，其中磷石膏分解渣和乙二醇的质量比为1:1？1:2；（2）在滤液中加入盐酸，在100？200℃下搅拌反应5？15min，再加入氢氧化钠，搅拌反应1？5min，过滤，滤渣在50？100℃下干燥至全干，其中分解渣和盐酸的质量比为5:6？5:10，分解渣和氢氧化钠的质量比为5:7？5:10；（3）干燥后滤渣进行煅烧，煅烧过程中预热带温度为250？300℃，预热15？30min，煅烧带温度为800？1200℃，煅烧时间1？3小时，冷却带温度小于350℃，降温速率为10℃/min，冷却至室温后即得氧化钙成品。

【技术特征摘要】
1.ー种磷石膏分解渣提纯制备氧化钙的方法，其特征在于按如下步骤进行 (1)在磷石膏分解渣中加入こニ醇，在100-150°c下搅拌反应10-15min，过滤，其中磷石膏分解渣和こニ醇的质量比为1:1-1:2 ; (2)在滤液中加入盐酸，在100-200°C下搅拌反应5-15min，再加入氢氧化钠，搅拌反应l-5min,过滤，滤渣在50-100°C下干燥至全干，其中分解渣和盐酸的质量比为5:6_5:10...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽萍，戴取秀，谢龙贵，毛宇，张杭，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：