本發(fā)明涉及廢鹽酸的應(yīng)用領(lǐng)域，具體是含有機(jī)硅廢鹽酸生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣的方法。
背景技術(shù)：
氯化鈣是一種無(wú)機(jī)化合物，室溫下為白色固體。它是由氯元素和鈣元素組合而成的鹽，是一種比較常見(jiàn)的離子型鹵化物，它的熔點(diǎn)一般為782℃，密度2.15g/cm3。無(wú)水氯化鈣是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室常用的脫水劑、干燥劑，主要用于干燥氣體、有機(jī)溶劑等；此外，氯化鈣還用做紡織物的上漿劑、防凍劑、食物保存劑、生產(chǎn)色淀顏料的沉淀劑及道路融冰劑等。目前，氯化鈣生產(chǎn)的主要方法有：堿法生產(chǎn)、酸法即由碳酸鈣或石灰石與鹽酸直接反應(yīng)制得和電石渣生產(chǎn)等。其中廢鹽酸生產(chǎn)氯化鈣屬于酸法生產(chǎn)。
鹽酸廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵等行業(yè)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢鹽酸，若廢酸不經(jīng)處理，不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害，而且浪費(fèi)大量資源。目前，國(guó)內(nèi)外廢酸的處理方法主要分為回收再用、綜合利用和中和處理。洪運(yùn)濤等采用直接焙燒法，即ruthner-噴霧焙燒法進(jìn)行鋼鐵行業(yè)廢鹽酸再生，該方法投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，要求管理水平高。趙述彬采用離子交換樹脂法處理vcm工序中含汞廢鹽酸，但該發(fā)常溫處理回收鹽酸的濃度偏低，需添加濃鹽酸才能使用；楊述明等利用含有機(jī)雜質(zhì)的副產(chǎn)稀鹽酸和方解石進(jìn)行中和反應(yīng)，溶液經(jīng)脫色、除雜后制得無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品，制得的無(wú)水氯化鈣含量為95％左右，但鎂及堿金屬離子含量過(guò)高，限制了其使用范圍。唐坤明等以生產(chǎn)有機(jī)磷系水處理藥劑過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽酸為原料，與石灰石反應(yīng)制備無(wú)水氯化鈣，無(wú)水氯化鈣含量95％左右外觀為淺黃色，說(shuō)明鐵含量較高?，F(xiàn)有的廢鹽酸處理工藝均有嚴(yán)格的使用條件，特別是對(duì)廢酸的來(lái)源限定較大，且部分工藝操作復(fù)雜，處理成本高，副產(chǎn)的氯化鈣產(chǎn)品部分指標(biāo)如堿金屬離子含量、高氯化鈣含量等不達(dá)標(biāo)。故現(xiàn)有技術(shù)對(duì)廢鹽酸的處理，在用于制造氯化鈣這一項(xiàng)目上，所生產(chǎn)的氯化鈣雜質(zhì)較多，應(yīng)用范圍有限，且工藝成本較高。不利于廢鹽酸的循環(huán)利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供含有機(jī)硅廢鹽酸生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣的方法，它能夠生產(chǎn)高純度的無(wú)水氯化鈣，且工藝簡(jiǎn)單成本低廉，產(chǎn)品附加值高，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
含有機(jī)硅廢鹽酸生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣的方法，包括以下步驟：
1)將鈣源按質(zhì)量比0.6～1:1加入含有機(jī)硅的廢鹽酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)，將ph調(diào)整至4～6，反應(yīng)溫度為15～60℃，反應(yīng)時(shí)間為0.3～1.5h，待溶液顏色發(fā)生明顯變化后，得反應(yīng)液；
2)向反應(yīng)液中加入濃度為20％～30％的石灰漿，加入量為反應(yīng)液體積的30％～80％，調(diào)節(jié)ph至7～10，在室溫條件下攪拌反應(yīng)15～45min，靜置0.5～3h，過(guò)濾，得氯化鈣溶液；
3)將氯化鈣溶液減壓濃縮、干燥，得無(wú)水氯化鈣。
作為一種最優(yōu)選擇，所述含有機(jī)硅廢鹽酸生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣的方法，包括以下步驟：
1)將鈣源按質(zhì)量比0.8：1加入含有機(jī)硅的廢鹽酸溶液中進(jìn)行反應(yīng)，將ph調(diào)整至4.5，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為0.6h，溶液顏色發(fā)生明顯變化后，得反應(yīng)液；
2)向反應(yīng)液中加入濃度為20％～40％的石灰漿，加入量為反應(yīng)液體積的38％，調(diào)節(jié)ph至8～9，在室溫條件下攪拌反應(yīng)22min，靜置1.5h，過(guò)濾，得氯化鈣溶液；
3)將氯化鈣溶液減壓濃縮、干燥，得無(wú)水氯化鈣。
所述含有機(jī)硅的廢鹽酸溶液中所含的有機(jī)硅為有機(jī)硅烷，且溶液中氯化氫的濃度為15～30％。
所述步驟1)中的鈣源包括石灰石、生石灰中的一種。
所述步驟2)中過(guò)濾所得的濾渣，經(jīng)過(guò)干燥后，直接燃燒。
對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法對(duì)含有機(jī)硅的廢鹽酸進(jìn)行處理，用于生產(chǎn)氯化鈣。本方法對(duì)含有機(jī)硅廢鹽酸的來(lái)源沒(méi)有限制。通過(guò)二次鈣源的補(bǔ)充加入(加完石灰石/生石灰后，再次加入石灰乳)，制得的氯化鈣純度高，排除了鎂離子、鐵離子、堿金屬離子等的影響，應(yīng)用范圍廣泛，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，過(guò)程易于控制，流程中不需要添加高成本的試劑，也通過(guò)普通條件即可獲得，加工成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
此外，經(jīng)過(guò)本方法生產(chǎn)氯化鈣，具有綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。所產(chǎn)生的廢渣(過(guò)濾后的濾渣)可直接燃燒，燃燒效果好，可作為燃料或燃料的原料進(jìn)行再利用，提高本工藝的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，加強(qiáng)資源的循環(huán)利用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所限定的范圍。
下述實(shí)施例中所涉及的儀器、試劑、材料等，若無(wú)特別說(shuō)明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)儀器、試劑、材料等，可通過(guò)正規(guī)商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所涉及的實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)方法等，若無(wú)特別說(shuō)明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)方法等。
實(shí)施例1：
取5l含有機(jī)硅廢鹽酸，其中廢鹽酸中氯化氫的含量約18％，廢鹽酸密度為1.12g/cm3，
加入3.4kg納米碳酸鈣，調(diào)ph值在4左右，在室溫下(25℃)攪拌反應(yīng)0.5h，反應(yīng)液顏色發(fā)生明顯改變后，加入濃度為25％的石灰漿1.8l，調(diào)節(jié)ph值調(diào)至9.3，攪拌反應(yīng)0.5h，靜置1h，過(guò)濾得到無(wú)色的氯化鈣溶液，將氯化鈣溶液蒸發(fā)、干燥得到無(wú)水氯化鈣。
無(wú)水氯化鈣中氯化鈣(cacl2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.7％，總堿金屬氯化物(以氯化鈣計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.8％，總鎂(以氯化鎂計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.39％，堿度(以氫氧化鈣)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足氯化鈣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。濾渣干燥后，直接燃燒。
實(shí)施例2：
取10l含有機(jī)硅廢鹽酸，其中廢鹽酸中氯化氫的含量約21％，廢鹽酸密度為1.12g/cm3，
1)加入8.9kg石灰石，調(diào)ph值在6左右，在室溫下(25℃)攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)液顏色發(fā)生明顯改變后，加入濃度為30％的石灰漿3.7l，調(diào)節(jié)ph值調(diào)至8.6，攪拌反應(yīng)0.3h，靜置2h，過(guò)濾得到無(wú)色的氯化鈣溶液，將氯化鈣溶液蒸發(fā)、干燥得到無(wú)水氯化鈣。
無(wú)水氯化鈣中氯化鈣(cacl2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.3％，總堿金屬氯化物(以氯化鈣計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.3％，總鎂(以氯化鎂計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25％，堿度(以氫氧化鈣)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.17％，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足氯化鈣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。濾渣干燥后，直接燃燒。
實(shí)施例3：取15l含有機(jī)硅廢鹽酸，其中廢鹽酸中氯化氫的含量約19％，廢鹽酸密度為1.12g/cm3，
1)加入11.9kg石灰石，調(diào)ph值在4.5左右，在30℃溫度下攪拌反應(yīng)0.6h，反應(yīng)液顏色發(fā)生明顯改變后，加入濃度為30％的石灰漿5.4l，調(diào)節(jié)ph值調(diào)至8.5，攪拌反應(yīng)22min，靜置1.5h，過(guò)濾得到無(wú)色的氯化鈣溶液，將氯化鈣溶液蒸發(fā)、干燥得到無(wú)水氯化鈣。
無(wú)水氯化鈣中氯化鈣(cacl2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.9％，總堿金屬氯化物(以氯化鈣計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8％，總鎂(以氯化鎂計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.13％，堿度(以氫氧化鈣)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.11％，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足氯化鈣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。濾渣干燥后，直接燃燒。