本發(fā)明具體涉及一種利用白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸制備無(wú)水氯化鈣的方法，屬于環(huán)境保護(hù)與資源利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

純堿是重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、紡織、造紙、醫(yī)藥和食品等工業(yè)。目前我國(guó)主要采用氨堿法生產(chǎn)純堿，年產(chǎn)量約2000多萬(wàn)t，但與此同時(shí)要排放堿渣(俗稱白泥)600多萬(wàn)t(干基)，加上歷年累積，大量的白泥，長(zhǎng)期得不到合理的處理和利用，不僅造成資源浪費(fèi)，而且消耗大量的人力、物力、財(cái)力加以管理，侵占土地、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡。由于白泥本身具有的特殊性質(zhì)，其處理利用難度很大，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和白泥堆存場(chǎng)地的日益緊張，白泥的處理已成為亟待解決的問題，必須積極地探索白泥的處理利用技術(shù)。

隨著鋼鐵工業(yè)以及表面處理行業(yè)的發(fā)展,酸洗成了使金屬表面整潔、改善鋼材表面結(jié)構(gòu)以及對(duì)表面進(jìn)行加工處理等鋼材生產(chǎn)和加工過(guò)程中進(jìn)行的一道很重要的工序。酸洗所用的酸洗液濃度通常為200g/L，在酸洗過(guò)程中不斷地有二價(jià)鐵離子產(chǎn)生，其濃度逐漸增加同時(shí)酸濃度不斷降低。為了保證酸洗產(chǎn)品的質(zhì)量及效果需要將酸洗廢液排出，換上新的酸洗液。目前全國(guó)每年大約要排出廢液多達(dá)百萬(wàn)立方米，它正隨著鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量的提高而增加。酸洗廢液的特點(diǎn)是濃度高，廢液量大，溫度高達(dá)50—100℃，而且含有相當(dāng)數(shù)量的殘余酸，富含著亞鐵鹽，另含少量不溶物。酸洗廢液具有濃度高、濃度高、溫度高等特點(diǎn),己被各國(guó)作為危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理，美國(guó)將其列入《資源保護(hù)與再生法案》，我國(guó)將其也列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種利用白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸制備無(wú)水氯化鈣的方法，該方法制得的無(wú)水氯化鈣成本很低，且工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作推廣。另外由于本方法的原料為白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸，不僅能變廢為寶，而且滿足對(duì)白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸大批量處理的問題，具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種利用白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸制備無(wú)水氯化鈣的方法，包括如下步驟：

1) 白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸反應(yīng)

將干燥白泥和含鐵廢鹽酸投入到有攪拌裝置的反應(yīng)池中，反應(yīng)0.5-2h后停止攪拌；

2) 制得氯化鈣溶液

反應(yīng)溶液經(jīng)澄清后引入儲(chǔ)液槽，調(diào)節(jié)ph值為8-9，過(guò)濾后即得氯化鈣溶液；

3) 得到無(wú)水氯化鈣固體產(chǎn)品

將第三步所得溶液蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶，并在200-300℃下干燥至恒重。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的白泥為氨堿法制備純堿過(guò)程中排放的堿渣，堿渣破碎過(guò)20目篩子使用，堿渣粒徑小于840μm。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，含鐵副產(chǎn)廢鹽酸和白泥的質(zhì)量比為1-4。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的含鐵副產(chǎn)廢鹽酸為鋼材酸洗廢液，主要成分為氯化氫和氯化亞鐵，溶液中氯離子含量為130-160g/L，鐵離子總濃度為60-80g/L，游離鹽酸50-70g/L。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，pH值的調(diào)節(jié)劑為石灰乳溶液。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，上述方法還包括后續(xù)檢測(cè)無(wú)水氯化鈣固體產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，其中按國(guó)標(biāo)《GB/T 26520—2011》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無(wú)水氯化鈣固體進(jìn)行檢測(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首次提出以白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸為原料制備無(wú)水氯化鈣，制得的無(wú)水氯化鈣性能完全滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，制備方法成本很低，且工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作推廣，不僅能變廢為寶，而且滿足對(duì)白泥和含鐵副產(chǎn)廢鹽酸大批量處理的問題，具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚，本發(fā)明用以下具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明絕非限于這些例子。

實(shí)施例1：

將白泥粉碎烘干過(guò)20目篩子后，取150g白泥與600g氯離子為160g/L，游離鹽酸為70g/L，鐵離子為60g/L的含鐵副產(chǎn)廢鹽酸在反應(yīng)池中攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)完成液經(jīng)澄清、壓濾后導(dǎo)入儲(chǔ)液槽，向儲(chǔ)液槽中加氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液至pH=8，過(guò)濾后得到氯化鈣液體，氯化鈣液體經(jīng)蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、干燥后得到氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91.3%、鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0032%的無(wú)水氯化鈣82.1g。本實(shí)施例的化學(xué)反應(yīng)如下：

CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂O，

FeCl₂+Ca(OH)₂→Fe(OH)₂↓+CaCl₂，

CaCl₂ ?nH₂O→CaCl₂+nH₂O↑。

實(shí)施例2：

白泥粉碎過(guò)20目篩子后，取150g白泥與450g氯離子為140g/L，游離鹽酸為60g/L，鐵離子為50g/L的含鐵副產(chǎn)廢鹽酸在反應(yīng)池中攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)完成液經(jīng)澄清、壓濾后導(dǎo)入儲(chǔ)液槽，向儲(chǔ)液槽中加氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液至ph=8.4，過(guò)濾后得到氯化鈣液體，氯化鈣液體經(jīng)蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、干燥后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%、鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.00061%的無(wú)水氯化鈣52.3g。本實(shí)施例的化學(xué)反應(yīng)式如同對(duì)實(shí)施例1的描述。

實(shí)施例3：

白泥粉碎過(guò)20目篩子后，取150g白泥與300g氯離子為130g/L，游離鹽酸為50g/L，鐵離子為70g/L的含鐵副產(chǎn)廢鹽酸在反應(yīng)池中攪拌反1h，反應(yīng)完成液經(jīng)澄清、壓濾后導(dǎo)入儲(chǔ)液槽，向儲(chǔ)液槽中加氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液至ph=8.8，過(guò)濾后得到氯化鈣液體，氯化鈣液體經(jīng)蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、干燥后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95.6%、鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.00048%的無(wú)水氯化鈣39.8g。本實(shí)施例的化學(xué)反應(yīng)式如同對(duì)實(shí)施例1的描述。

按《GB/T 26520—2011》工業(yè)氯化鈣要求，需對(duì)氯化鈣產(chǎn)品的外觀、氯化鈣含量、堿度、總堿金屬氯化物含量、水不溶物、鐵、PH值、總鎂、硫酸鹽含量進(jìn)行檢測(cè)。氯化鈣產(chǎn)品的外觀、總堿金屬氯化物含量、水不溶物、鐵、PH值均按照國(guó)標(biāo)《GB/T 26520—2011》中的方法進(jìn)行檢測(cè)，氯化鈣含量、堿度、總鎂采用電化學(xué)的方法檢測(cè)，硫酸鹽則采用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)。

純度最高的實(shí)施例3的氯化鈣檢測(cè)結(jié)果如下：

氯化鈣含量為95.6%，堿度為0.12%，總堿金屬氯化物為3.45%，水不溶物為0.16%，鐵含量為0.00048%，PH值為8.2，總鎂含量為0.45%，，硫酸鹽含量0.039%。

盡管通過(guò)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。