專利名稱：用廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)三廢綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是用鈦白粉廠廢石膏泥與氯堿 工業(yè)所形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)。 技術(shù)背景當(dāng)前，硫酸法鈦白粉廠的廢硫酸處理方法五花八門，但是更多是利用電石渣 和石灰石粉來中和治理。這樣一來大量的廢石膏泥就滾滾而來，很快就堆積如山。 現(xiàn)在的堆積量己經(jīng)讓企業(yè)無法承受,只能往外面山溝或者土坑里埋。這樣下去畢 竟不是個辦法，除了污染不說,還要占有大量的土地面積，這樣既不利國也不利 民。企業(yè)把石膏泥送給水泥廠以求得到變廢為寶，但是，由于石膏泥的雜質(zhì)量太 高，以至影響了水泥廠的產(chǎn)品質(zhì)量，唯一的希望又被打破了。本發(fā)明把石膏泥處 理和利用達(dá)到了非常理想的境界，不但徹底的清除了廢石膏泥的污染，而且，還 變廢為寶創(chuàng)造出很可觀的經(jīng)濟價值。還跨行業(yè)與氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)原料對接成功， 形成了物料良性四大循環(huán)系統(tǒng)，也可以稱為化工廢料利用的四大循環(huán)原理，可謂 是三廢綜合利用技術(shù)的典范及楷模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以鈦白粉廠用聚氯乙烯廠的電石渣中和處理廢硫 酸所形成的廢石膏泥，再與氯堿行業(yè)形成了物料四大循環(huán)系統(tǒng)的技術(shù)方案。有效 的克服了因處理廢石膏泥發(fā)生的大量的費用的同時，基本上消除了二次污染達(dá)到 零排放，也解決了因堆積而占地的問題。通過廢料的循環(huán)利用給企業(yè)大大的提高 了經(jīng)濟效益,并且首次把鈦白粉行業(yè)和聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)與氯堿工業(yè)通過廢料循環(huán)利 用形成了物料的四大循環(huán)系統(tǒng),可稱為化工廢料利用的四大循環(huán)原理為達(dá)到上述的目的，因此本發(fā)明的技術(shù)方案為循環(huán)一其特征是氯堿工業(yè)電解車間(1)電解氯化鈉為終端；電解后氫氧 化鈉(2)精制產(chǎn)出車間；電解后精制氯氣(3)產(chǎn)出車間；聚氯乙烯廠電石渣中和 成鈦白粉廠廢石膏泥,在車間(4)里經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)最終生成氯化鈉為始 端，氯化鈉再返回電解車間(1)，如此形成物料一大循環(huán)。循環(huán)二其特征是鈦白粉廠酸浸車間(5)濃硫酸浸泡鈦鐵礦為終端；酸浸后硫酸氧鈦(6)的提取；提取后硫酸亞鐵(7)的析出；廢硫酸的排出中和成石膏泥在車間(8)里經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)最終生成濃硫酸為始端，返回車間(5)如此形成物料二大循環(huán)。循環(huán)三其特征是第二步反應(yīng)制得純硫酸鈣需要硫酸鈉(9)原料為終端；到 第三步反應(yīng)生成了硫酸鈉(10)溶液為始端，除雜后返回第二步反應(yīng)(9)循環(huán)使用， 如此形成物料三大循環(huán)。循環(huán)四其特征是第二步反應(yīng)制得純硫酸鈣需要的氯化鈣(11)原料為終端； 到第四步反應(yīng)生成氯化鈣溶液(12)為始端。除雜后返回第二步反應(yīng)(11)循環(huán) 使用，如此形成物料四大循環(huán)。在車間(4)(8)(10)(12)里分別生成氯化鈉，濃硫酸，硫酸鈉，氯化藥四種循環(huán)利用的因素，其工藝流程如下首先將廢石膏泥純化純化過程包括脫雜和自然沉降，酸化和提純等。其具體的工藝流程為廢石膏泥和水按重量比l: 4-8混合于預(yù)處理器里(13)攪拌均勻后自然沉 降分鐘除去雜質(zhì)得到石膏純?nèi)橐?。和鹽酸按質(zhì)量比1:0.2-0.6反應(yīng)于凈化器 (14)，使物質(zhì)間達(dá)到完全反應(yīng)，抽濾得氯化鈣和硫酸混合液和濾餅，濾餅可制得 活性炭(16);濾液和硫酸鈉按質(zhì)量比1:1-1.4反應(yīng)于副反應(yīng)器(18)里抽濾得濾 餅和濾液,濾餅硫酸鈣用清水洗滌三次得純硫酸鈣。濾液經(jīng)蒸餾(20)，冷卻結(jié)晶 (19)得純凈的氯化鈉晶體和硫酸溶液氯化鈉返回電解車間循環(huán)利用，硫酸溶液 再經(jīng)減壓蒸鎦就得到75-85%的濃硫酸溶液了?？煞祷剽伆追蹚S的酸浸車間循環(huán) 利用。純化后的石膏泥與氫氧化鈉按質(zhì)量比1: 0. 2-0. 7 —起反應(yīng)于主反應(yīng)釜(22) 中,得到白色氫氧化鈣沉淀和硫酸鈉溶液可返回循環(huán)利用；氫氧化鈣用清水洗滌 三次與氯氣先后按質(zhì)量比1:0.4-1.1氯化于氯化塔(24)中，氯化過程以氯化表 (27)為標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)氯化表的度數(shù)停止不變時即為氯化終點.氯化之后得到了漂粉精 和氯化鈣溶液可返回循環(huán)利用，漂粉精經(jīng)干燥進(jìn)入成品間(26)粉碎(28)，包裝成 為漂粉精產(chǎn)品。 化學(xué)反應(yīng)原理如下第一步 Ca2S04 + 2HC1-^CaCl2 + H2S04第二步.. [CaCl2+H2S04] + Na2S04-^&504|+ 2NaCl +他S04精制活性炭[CaS04+C] + 2HC1- CaCl2+ H2SO4 + C第三步CaS04 + 2Na0H - Ca(0H)2(+ Na2SO4第四步8Ca(0H)2+6Cl2- 3Ca(C10)2 2Ca(0H)2 2H20; + 3CaCl2+4H20電解工業(yè)鹽水原理NaCl電辨Na+ + C廠；H2O電耀H+ + OH—Na+ + 0H-離子交，NaOH ; H+ + C1-離子交換HC1電石法氯乙烯形成原理CaC + H20 - C2H2 + Ca (0H) 2 j(電石渣)C2H2 + HC1 -K:H2===CHC

圖l:是循環(huán)一工藝流程示意圖，其中I——氯化鈉終端，2——氫氧化鈉車間，3——氯氣車間，4——氯化鈉始端， 圖2:是循環(huán)二工藝流程示意圖，其中5——酸浸終端，6——硫酸氧鈦車間，7——硫酸亞鐵車間，8——產(chǎn)酸始端。 圖3:是循環(huán)三工藝流程示意圖，其中9~硫酸鈉原料終端，10硫酸鈉產(chǎn)品始端。 圖4:是循環(huán)四工藝流程示意圖，其中II——氯化鈣原料終端，12——氯化鈣產(chǎn)品始端。圖5:是氯化鈉、硫酸、硫酸鈉、氯化鈣生成的工藝流程示意圖，其中13——預(yù)處理器，14——凈化器，16活性炭精制器，18——副反應(yīng)釜， 20~~蒸餾塔，21——冷凝器，22——主反應(yīng)釜，24——氯化塔，26——成品間， 27——氯化表，28——粉碎機，15 17 19 23 25——離心機。 具體的實施方式下面將描述本發(fā)明較佳部分的實施例，但本發(fā)明的內(nèi)容不局限于此。 實施例l.-將鈦白粉廠的廢石膏泥取200kg與工業(yè)水按重量比1: 6注入預(yù)處理器(13) 里，攪拌成為乳濁液自然沉降除去底部雜質(zhì)取出比較純凈的石膏乳液。接著與鹽 酸按質(zhì)量比1: 0. 4注入凈化器(14)里進(jìn)行攪拌反應(yīng)，后完全反應(yīng)得氯化鈣和硫酸 混合溶液，離心(15)得濾餅可精制活性炭12kg,得到濾液分別氯化鈣97. 31kg和 硫酸85.91kg;濾液和硫酸鈉按質(zhì)量比1:1.2混合于副反應(yīng)釜(18)里反應(yīng)生成純 凈的硫酸鈣111. 84kg和氯化鈉96. 21kg,離心(17)后得濾液經(jīng)蒸餾(20)的氯化鈉 晶體(21)和濃硫酸分別返回循環(huán)利用；剩下濾餅繼續(xù)和氫氧化鈉按質(zhì)量比1:0.8 在主反應(yīng)釜(22)里反應(yīng)生成純凈的氫氧化鈣沉淀82. 76kg和硫酸鈉158. 81kg,經(jīng) 離心(19)的硫酸鈉溶液返回循環(huán)利用；而濾餅氫氧化鈣和氯氣按質(zhì)量比1:0.8在 氯化塔(24)里氯化后生成漂粉精95. 27kg和氯化鈣51. 74kg，離心(25)后的氯化 鈣溶液返回循環(huán)利用,漂粉精再經(jīng)干燥后進(jìn)入成品間(26)粉碎(27)包裝既為標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品。 實施例2:
取廢石膏泥200kg與水按l: 4注入預(yù)處理器里攪拌成均勻的乳濁液，自然 沉降后得到的比較純凈的乳濁液與鹽酸按1:0. 2注入凈化器生成氯化鈣48. 66kg 和硫酸42. 96kg的混合液.過濾的濾餅可做活性炭12kg;濾液與硫酸鈉按1:1進(jìn) 行反應(yīng)得到沉淀硫酸鈣59. 62kg和氯化鈉51. 29kg，過濾得濾液經(jīng)蒸餾得氯化鈉 和硫酸返回循環(huán)利用；濾餅與氫氧化鈉按1:0. 2反應(yīng)得氫氧化鈣11. 03kg和硫酸 鈉21.16kg，經(jīng)過濾硫酸鈉返回循環(huán)利用;濾餅和氯氣按1:0. 4分別送入氯化塔氯 化得漂粉精6. 35kg和氯化鈣3. 45kg,分離得氯化鈣溶液返回循環(huán)利用，漂粉精經(jīng) 干燥,粉碎,包裝成為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。 實施例3:
取廢石膏泥200kg與水按l: 8注入預(yù)處理器里攪拌成均勻的乳濁液，自然 沉降后得到的比較純凈的乳濁液與鹽酸按1: 0.6注入凈化器生成氯化鈣
130. 59kg和硫酸115. 29kg的混合液.過濾的濾餅可做活性炭12kg;濾液與硫酸鈉 按1:1.4進(jìn)行反應(yīng)得到沉淀硫酸鈣160kg和氯化鈉137. 65kg,過濾得濾液經(jīng)蒸 餾得氯化鈉和硫酸返回循環(huán)利用；濾餅與氫氧化鈉按1:0.7反應(yīng)得氫氧化鈣 87. 06kg和硫酸鈉167. 06kg，經(jīng)過濾硫酸鈉返回循環(huán)利用濾餅和氯氣按1:1.1 分別送入氯化塔氯化得漂粉精90.14kg和氯化鈣48.97kg,分離得氯化鈣溶液返 回循環(huán)利用，漂粉精經(jīng)干燥，粉碎，包裝成為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于循環(huán)一其特征是氯堿工業(yè)電解車間(1)電解氯化鈉為終端；電解后氫氧化鈉(2)精制產(chǎn)出車間；電解后精制氯氣(3)產(chǎn)出車間；聚氯乙烯廠電石渣中和成鈦白粉廠的廢石膏泥在車間(4)里經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)最終生成氯化鈉為始端，氯化鈉返回電解車間循環(huán)(1)，如此形成物料一大循環(huán)。循環(huán)二其特征是鈦白粉廠酸浸車間(5)濃硫酸浸泡鈦鐵礦為終端；酸浸后硫酸氧鈦(6)的提??；提取后硫酸亞鐵(7)的析出；廢硫酸的排出中和成石膏泥在車間(8)里經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)最終生成濃硫酸為始端，返回車間(5)循環(huán)用，如此形成物料二大循環(huán)。循環(huán)三其特征是第二步反應(yīng)制得純硫酸鈣需要硫酸鈉(9)原料為終端；到第三步反應(yīng)生成了硫酸鈉(10)溶液為始端，除雜后返回第二步反應(yīng)(9)循環(huán)用，如此形成物料三大循環(huán)。循環(huán)四其特征是第二步反應(yīng)制得純硫酸鈣需要的氯化鈣(11)原料為終端；到第四步反應(yīng)生成氯化鈣溶液(12)為始端。除雜后返回第二步反應(yīng)(11)循環(huán)使用，如此形成物料四大循環(huán)。在車間(4)(8)(10)(12)里分別生成氯化鈉，濃硫酸，硫酸鈉，氯化鈣四種循環(huán)利用的因素，其工藝流程如下首先將廢石膏泥純化純化過程包括脫雜和自然沉降，酸化和提純等。
2.權(quán)利要求1所述的一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于所述的車間(4) (8) (10) (12)分別生成的氯化鈉，濃硫酸，硫酸鈉， 氯化鈣四種循環(huán)利用的因素，所以稱為物料的四大循環(huán)系統(tǒng)。其生成過程工藝為 首先將廢石膏泥純化純化過程包括脫雜和自然沉降，酸化和提純等。其具 體過程的工藝為廢石膏泥和水按重量比l: 4-8混合于預(yù)處理器里(13)攪拌均勻后自然沉 降除去雜質(zhì)得到石膏純?nèi)橐?。和鹽酸按質(zhì)量比1:0.2-0.6反應(yīng)于凈化器(14)， 使物質(zhì)間達(dá)到完全反應(yīng)，抽濾得氯化鈣和硫酸混合液和濾餅,濾餅可制得活性炭 (16)。濾液和硫酸鈉按質(zhì)量比1:1-1.4反應(yīng)于副反應(yīng)器(18)里抽濾得濾餅和濾 液,濾餅硫酸鈣用清水洗滌三次得純硫酸鈣。濾液經(jīng)蒸餾(20),冷卻結(jié)晶(19)得 純凈的氯化鈉晶體和硫酸溶液氯化鈉返回電解車間循環(huán)利用，硫酸溶液再經(jīng)減 壓蒸餾就得到75-85%的濃硫酸溶液了?？煞祷剽伆追蹚S的酸浸車間循環(huán)利用。
3.權(quán)利要求1和2所述的一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系. 統(tǒng)，其特征在于所述的車間(4) (8) (10) (12)分別生成的氯化鈉，濃硫酸， 硫酸鈉，氯化鈣四種循環(huán)利用的因素，所以稱為物料的四大循環(huán)系統(tǒng)。其產(chǎn)生的 工藝流程為提純后的石膏泥與氫氧化鈉按質(zhì)量比1: 0. 2-0. 7 —起反應(yīng)于主反應(yīng)釜(22) 中，得到白色氫氧化鈣沉淀和硫酸鈉溶液可返回循環(huán)利用.氫氧化鈣用清水洗滌 三次與氯氣先后按質(zhì)量比1:0.4-1.1氯化于氯化塔(24)中，氯化過程以氯化表 (27)為標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)氯化表的度數(shù)停止不變時即為氯化終點.氯化之后得到了漂粉精 和氯化鈣溶液可返回循環(huán)利用，漂粉精經(jīng)干燥進(jìn)入成品間(26)粉碎(28)，包裝成 為漂粉精產(chǎn)品。
4.權(quán)利要求2所述的一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于本發(fā)明化學(xué)反應(yīng)第一步廢石膏泥和水按重量比1: 4-8混合于預(yù)處理器里(13)攪拌均勻后自然沉降0.5-l分鐘除去雜質(zhì)得到石膏純?nèi)橐?。和鹽酸按質(zhì) 量比1:0.2-0.6反應(yīng)于凈化器(14)，使物質(zhì)間達(dá)到完全反應(yīng)，抽濾得氯化鈣和 硫酸混合液和濾餅，濾餅可制得活性炭(16)。
5 權(quán)利要求2所述的一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)第二步使用第一步的濾液和硫酸鈉按質(zhì)量比 1:1-1.4反應(yīng)于副反應(yīng)器(18)里抽濾得濾餅和濾液，濾餅硫酸鈣用清水洗滌三 次得純硫酸鈣。濾液經(jīng)蒸餾(20)，冷卻結(jié)晶(19)得純凈的氯化鈉晶體和硫酸溶液: 氯化鈉返回電解車間循環(huán)利用，硫酸溶液再經(jīng)減壓蒸餾就得到75-85%的濃硫酸 溶液了。可返回鈦白粉廠的酸浸車間循環(huán)利用。
6 權(quán)利要求3所述的一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)第三步純化后的石膏泥與氫氧化鈉按質(zhì)量比1: 0. 2-0. 7 —起反應(yīng)于主反應(yīng)釜(22)中，得到白色氫氧化鈣沉淀和硫酸鈉溶液可返 回循環(huán)利用。
7 權(quán)利要求3所述的一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)第四步得到的純氫氧化鈣用清水洗滌三次與氯氣先 后按質(zhì)量比1:0.4-1.1氯化于氯化塔(24)中，氯化過程以氯化表(27)為標(biāo)準(zhǔn):當(dāng) 氯化表的度數(shù)停止不變時即為氯化終點.氯化之后得到了漂粉精和氯化鈣溶液可 返回循環(huán)利用，漂粉精經(jīng)干燥進(jìn)入成品間(26)粉碎(2S)，包裝成為漂粉精產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開一種廢石膏泥與氯堿工業(yè)形成的物料四大循環(huán)系統(tǒng)，該四大系統(tǒng)循環(huán)原理具體為廢石膏泥預(yù)處理后與鹽酸反應(yīng)，過濾得氯化鈣和硫酸混合溶液及濾餅，濾液和硫酸鈉反應(yīng)生成純凈的白石膏沉淀和氯化鈉；過濾得氯化鈉溶液和純石膏濾餅，濾液經(jīng)淺蒸餾得氯化鈉晶體和硫酸溶液，氯化鈉返回電解車間循環(huán)使用，硫酸溶液稍加提濃返回酸浸車間也循環(huán)使用；而濾餅石膏繼續(xù)和氫氧化鈉反應(yīng)的生成純凈的氫氧化鈣和硫酸鈉溶液，硫酸鈉溶液返回利用，而純氫氧化鈣經(jīng)氯化，分離，干燥，粉碎制得漂粉精成品。本發(fā)明有效合理的運用化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行治理三廢，變廢為寶。不但消除了處置廢酸的成本，還利用四大循環(huán)原理創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟價值，此可謂三廢綜合利用的典范之作了。深刻的體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的威力，同時還大大提高了企業(yè)的深加工能力。
文檔編號C01F11/00GK101624204SQ200910036579
公開日2010年1月13日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者王嘉興 申請人:王嘉興