专利名称：用石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业三废综合利用的技术领域，特别是用石灰石与氯碱工业形成的物
料四大循环系统。
背景技术：
当前，硫酸法钛白粉厂的废硫酸处理方法各种各样，但是更多是利用电石渣和石 灰石来中和治理。这样一来大量的废石膏泥就很快就堆积如山。现在的堆积量已经让企业 无法承受，只能往外面山沟或者土坑掩埋。这样下去毕竟不是个办法。除了污染不说，还要 占有大量的土地面积，这样既不利国也不利民。 本发明把石膏泥处理和利用达到了非常理想的境界，不但彻底的清除了废石膏泥 的污染，而且，还变废为宝创造出很可观的经济价值。还跨行业与氯碱工业的基础原料对接 成功，形成了物料良性四大循环系统，可谓是三废综合利用技术的典范及楷模。
发明内容
本发明的目的是提供一种用石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统的技术 方案。有效的克服了因处理废石膏泥发生的大量的费用的同时，基本上消除了二次污染达 到零排放，也解决了因堆积而占地的问题。通过废料的循环利用给企业大大的提高了经济 效益，并且把钛白粉行业与氯碱工业通过废料循环利用形成了物料的四大循环系统。
为达到上述的目的，因此本发明的技术方案为 循环一 其特征是氯碱工业电解车间(1)电解氯化钠为终端；电解后氢氧化钠(2) 精制产出车间；电解后精制氯气(3)产出车间；石灰石中和成钛白粉厂废石膏泥在车间(4) 里经过一系列的化学反应最终生成氯化钠为始端，氯化钠再返回电解车间(1)，如此形成物 料一大循环。 循环二 其特征是钛白粉厂酸浸车间(5)浓硫酸浸泡钛铁矿为终端；酸浸后硫酸 氧钛(6)的提取；提取后硫酸亚铁(7)的析出；废硫酸的排出与石灰石中和成石膏泥在车 间(8)里经过一系列的化学反应最终生成浓硫酸为始端，返回车间(5)如此形成物料二大 循环。 循环三其特征是第三步反应制得纯硫酸钙需要硫酸钠(9)原料为终端；到第四 步反应生成了硫酸钠(10)溶液为始端，除杂后返回第三步反应(9)循环使用，如此形成物 料三大循环。 循环四其特征是第三步反应制得纯硫酸钙需要的氯化钙(11)原料为终端；到第 五步反应生成氯化钙溶液(12)为始端。除杂后返回第三步反应(11)循环使用，如此形成 物料四大循环。 在车间(4) (8) (10) (12)里分别生成氯化钠，浓硫酸，硫酸钠，氯化钙四种循环利 用的因素，其工艺流程如下 首先将废石灰石纯化纯化过程包括中和，脱杂和自然沉降，酸化和提纯等。其具体的工艺流程为 先用石灰石粗粉以质量比1 : 0. 7-1. 2去中和(13)钛白粉厂的废硫酸形成废石膏泥，废石膏泥和水按重量比l : 4-8混合于脱杂处理器里(15)搅拌均匀后自然沉降除去杂质得到石膏纯乳液。和盐酸按质量比l : 0.2-0.6反应于净化器(16)，使物质间达到完全反应，抽滤(17)得氯化钙和硫酸混合液和滤饼，滤饼属于不完全反应的杂质，滤液和硫酸钠按质量比1 : l-1.4反应于副反应器(18)里抽滤(19)得滤饼和滤液，滤饼硫酸钙用清水洗涤三次得纯硫酸钙。滤液经蒸馏(20)，冷却结晶(21)得纯净的氯化钠晶体和硫酸溶液氯化钠返回电解车间(1)循环利用，硫酸溶液再经减压蒸馏就得到75-85%的浓硫酸溶液了。可返回钛白粉厂的酸浸车间(5)循环利用。 纯化后的石膏泥与氢氧化钠按质量比1 : 0. 2-0. 7 —起反应于主反应釜(22)中，得到白色氢氧化钙沉淀和硫酸钠溶液可返回(9)循环利用；氢氧化钙用清水洗涤三次与氯气先后按质量比1 : 0. 4-1. 1氯化于氯化塔(24)中，氯化过程以氯化表(26)为标准当氯化表的度数停止不变时即为氯化终点.氯化之后得到了漂粉精和氯化钙溶液可返回(11)循环利用，漂粉精经干燥进入成品间(28)粉碎(27)，包装成为漂粉精产品。
化学反应原理如下 第一步CaC03+H2S04 — CaS04 I +C02个+H20 第二步Ca2S04+2HCl — CaCl2+H2S04 第三步[CaCl2+H2S04]+Na2S04 — CaS04 I +2NaCl+H2S04 第四步CaS04+2NaOH—Ca(OH)2 I +Na2S04 第五步8Ca(0H)2+6Cl2 — 3Ca(C10)2 2Ca(0H)2 2H20 I +3CaCl2+4H20
电解工业盐水原理:隨电蜂Na十+ C厂:他O电if H+ + OH—<formula>formula see original document page 5</formula> 钛白粉生产原理及废硫酸的形成 FeTi03+2H2S04 — TiOS04 I +FeS04+3H20
TiOS04緞烧 Ti02+S03 f S03+H20 — H2S0
图1 :为氯化钠物料循环称为一循环的工艺流程示意图， 1——氯化钠终端，2——氢氧化钠车间，3——氯气车间，4——氯化钠始端。 图2 :为硫酸物料循环称为二循环的工艺流程示意图， 5——酸浸终端，6——酸氧钛车间，7——酸亚铁车间，8——生成硫酸始端。 图3 :为硫酸纳物料循环称为三循环的工艺流程示意图， 9——硫酸钠原料终端，10——生成硫酸钠始端。 图4 :为氯化钙物料循环称为四循环的工艺流程示意图， 11——氯化钙原料终端，12——生成氯化钙始端。 图5 :为漂粉精产品最后合成的工艺流程示意图，
13——中和处理器，15——脱杂处理器，16——净化器，18——副反应釜，20—— 蒸馏塔，21——冷凝器，22——主反应釜，24——氯化塔，26——氯化表，27——粉碎机， 28——成品间，14 17 19 23 25——离心机。
具体的实施方式 下面将描述本发明较佳部分的实施例，但本发明的内容不局限于此。
实施例1 : 将石灰石粗粉500kg和钛白粉厂的废硫酸以质量比1 : 1的比例中和(13)反应形 成废石膏泥693.88kg与工业水按重量比1 : 6注入脱杂处理器(14)里，搅拌成为乳浊液 自然沉降除去底部杂质取出比较纯净的石膏乳液。接着与盐酸按质量比l : 0.4注入净化 器(16)里进行搅拌反应，后完全反应得氯化钙和硫酸混合溶液，离心(15)得到滤液分别氯 化牵丐422. 03kg和硫酸372. 6kg ;滤液和硫酸钠按质量比1 : 1. 2混合于副反应釜(18)里反 应生成纯净的硫酸f丐485. 04kg和氯化钠417. 28kg，离心(17)后得滤液经蒸馏(20)的氯化 钠晶体(21)和浓硫酸分别返回循环利用；剩下滤饼继续和氢氧化钠按质量比1 : 0.75在 主反应釜(22)里反应生成纯净的氢氧化钙沉淀336. 49kg和硫酸钠645. 71kg，经离心(19) 的硫酸钠溶液返回循环利用；而滤饼氢氧化钙和氯气按质量比l : 0.8在氯化塔(24)里氯 化后生成漂粉精387. 361kg和氯化钙210.42kg，离心(25)后的氯化钙溶液返回循环利用， 漂粉精再经干燥后进入成品间(28)粉碎(27)包装既为标准产品。
实施例2 : 将石灰石粗粉500kg和钛白粉厂的废硫酸以1 : 0.7的比例中和(13)反应形成 废石膏泥485.71kg与水按l : 4注入脱杂处理器里搅拌成均匀的乳浊液，自然沉降后得到 的比较纯净的乳浊液与盐酸按1 : 0. 2注入净化器生成氯化钙147. 71kg和硫酸130. 41kg 的混合液，过滤得滤液与硫酸钠按1 : 1进行反应得到沉淀硫酸钙141. 46kg和氯化钠 121.70kg，过滤得滤液经蒸馏得氯化钠和硫酸返回循环利用；滤饼与氢氧化钠按1 : 0.2 反应得氢氧化钙26. 17kg和硫酸钠50. 21kg，经过滤硫酸钠返回循环利用；滤饼和氯气按 1 : 0.4分别送入氯化塔氯化得漂粉精15.06kg和氯化钙8.2kg，分离得氯化钙溶液返回循 环利用，漂粉精经干燥，粉碎，包装成为标准产品。
实施例3: 将的石灰石粗粉500kg和钛白粉厂的废硫酸以1 : 1.2的比例中和(13)反应形 成废石膏泥680kg与水按1 : 8注入预处理器里搅拌成均匀的乳浊液，自然沉降后得到的 比较纯净的乳浊液与盐酸按1 : 0. 6注入净化器生成氯化钙555kg和硫酸490kg的混合 液.过滤得滤液与硫酸钠按1:1.4进行反应得到沉淀硫酸钙680kg和氯化钠585kg，过滤 得滤液经蒸馏得氯化钠和硫酸返回循环利用；滤饼与氢氧化钠按1 : 0. 7反应得氢氧化钙 365kg和硫酸钠710kg，经过滤硫酸钠返回循环利用；滤饼和氯气按l : 1. l分别送入氯化 塔氯化得漂粉精377. 95kg和氯化钙205. 31kg，分离得氯化钙溶液返回循环利用，漂粉精经 干燥，粉碎，包装成为标准产品。
权利要求
用石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在于循环一其特征是氯碱工业电解车间(1)电解氯化钠为终端；电解后氢氧化钠(2)精制产出车间；电解后精制氯气(3)产出车间；石灰石中和成钛白粉厂的废石膏泥在车间(4)里经过一系列的化学反应最终生成氯化钠为始端，氯化钠返回电解车间循环(1)，如此形成物料一大循环。循环二其特征是钛白粉厂酸浸车间(5)浓硫酸浸泡钛铁矿为终端；酸浸后硫酸氧钛(6)的提取；提取后硫酸亚铁(7)的析出；废硫酸的排出中和成石膏泥在车间(8)里经过一系列的化学反应最终生成浓硫酸为始端，返回车间(5)循环用，如此形成物料二大循环。循环三其特征是第三步反应制得纯硫酸钙需要硫酸钠(9)原料为终端；到第四步反应生成了硫酸钠(10)溶液为始端，除杂后返回第三步反应(9)循环用，如此形成物料三大循环。循环四其特征是第三步反应制得纯硫酸钙需要的氯化钙(11)原料为终端；到第五步反应生成氯化钙溶液(12)为始端。除杂后返回第三步反应(11)循环使用，如此形成物料四大循环。在车间(4)(8)(10)(12)里分别生成氯化钠，浓硫酸，硫酸钠，氯化钙四种循环利用的因素，其工艺流程如下首先将废石灰石纯化纯化过程包括中和，脱杂和自然沉降，酸化和提纯等。
2. 权利要求1所述的一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在于所述的车间(4) (8) (10) (12)分别生成的氯化钠，浓硫酸，硫酸钠，氯化f丐四种循环利用的因素，所以称为物料的四大循环系统。其生成过程工艺为首先将废石灰石纯化纯化过程包括脱杂和自然沉降，酸化和提纯等。其具体过程的工 艺为先用石灰石粗粉以质量比l : 2-6去中和(13)钛白粉厂的废硫酸形成废石膏泥，废石 膏泥和水按重量比l : 4-8混合于脱杂处理器(15)里搅拌均匀后自然沉降除去杂质得到 石膏纯乳液。和盐酸按质量比1 : 0. 2-0. 6反应于净化器(16)，使物质间达到完全反应，抽 滤得氯化钙和硫酸混合液，滤液和硫酸钠按质量比l : l-1.4反应于副反应器(18)里抽滤 得滤饼和滤液，滤饼硫酸钙用清水洗涤三次得纯硫酸钙。滤液经蒸馏(20)，冷却结晶(19) 得纯净的氯化钠晶体和硫酸溶液氯化钠返回电解车间循环利用，硫酸溶液再经减压蒸馏 就得到75-85%的浓硫酸溶液了。可返回钛白粉厂的酸浸车间循环利用。
3. 权利要求1和2所述的一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在 于所述的车间(4) (8) (10) (12)分别生成的氯化钠，浓硫酸，硫酸钠，氯化f丐四种循环利用 的因素，所以称为物料的四大循环系统。其产生的工艺流程为提纯后的石膏泥与氢氧化钠按质量比1 : 0.2-0.7—起反应于主反应釜(22)中，得到 白色氢氧化钙沉淀和硫酸钠溶液可返回循环利用.氢氧化钙用清水洗涤三次与氯气先后 按质量比1 : 0. 4-1. 1氯化于氯化塔(24)中，氯化过程以氯化表(26)为标准当氯化表的 度数停止不变时即为氯化终点.氯化之后得到了漂粉精和氯化钙溶液可返回循环利用，漂 粉精经干燥进入成品间(28)粉碎(27)，包装成为漂粉精产品。
4. 权利要求2所述的一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在于所 述本发明化学反应第二步废石膏泥和水按重量比1 : 4-8混合于脱杂处理器里(15)搅拌均匀后自然沉降0. 5-1分钟除去杂质得到石膏纯乳液。和盐酸按质量比1 : 0. 2-0. 6反应 于净化器(16)，使物质间达到完全反应，抽滤(17)得氯化钙和硫酸混合液。
5. 权利要求2所述的一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在于所 述本发明的化学反应第三步使用第二步的滤液和硫酸钠按质量比l : l-1.4反应于副反应 器(18)里抽滤得滤饼和滤液，滤饼硫酸钙用清水洗涤三次得纯硫酸钙。滤液经蒸馏(20)， 冷却结晶(21)得纯净的氯化钠晶体和硫酸溶液氯化钠返回电解车间循环利用，硫酸溶液 再经减压蒸馏就得到75-85%的浓硫酸溶液了。可返回钛白粉厂的酸浸车间循环利用。
6. 权利要求3所述的一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在于所 述本发明的化学反应第四步纯化后的石膏泥与氢氧化钠按质量比l : 0.2-0. 7—起反应于 主反应釜(22)中，得到白色氢氧化钙沉淀和硫酸钠溶液可返回循环利用。
7. 权利要求3所述的一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，其特征在于 所述本发明的化学反应第四步得到的纯氢氧化钙用清水洗涤三次与氯气先后按质量比 1 : 0. 4-1. 1氯化于氯化塔(24)中，氯化过程以氯化表(26)为标准当氯化表的度数停止 不变时即为氯化终点.氯化之后得到了漂粉精和氯化钙溶液可返回循环利用，漂粉精经干 燥进入成品间(28)粉碎(27)，包装成为漂粉精产品。
全文摘要
本发明公开一种石灰石与氯碱工业形成的物料四大循环系统，该四大系统循环原理具体为用石灰石中和钛白粉厂的废硫酸形成了废石膏，废石膏泥预处理后与盐酸反应，过滤得氯化钙和硫酸混合溶液及滤饼，滤液和硫酸钠反应生成纯净的白石膏沉淀和氯化钠；过滤得氯化钠溶液和纯石膏滤饼，滤液经浅蒸馏得氯化钠晶体和硫酸溶液，氯化钠返回电解车间循环使用，硫酸溶液稍加提浓返回酸浸车间也循环使用；而滤饼石膏继续和氢氧化钠反应的生成纯净的氢氧化钙和硫酸钠溶液，硫酸钠溶液返回利用，而纯氢氧化钙经氯化，分离，干燥，粉碎制得漂粉精成品。本发明有效合理的运用化学反应原理进行治理三废，变废为宝。不但消除了处置废酸的成本，还利用四大循环原理创造出可观的经济价值，此可谓三废综合利用的典范之作了。深刻的体现了循环经济的威力，同时还大大提高了企业的深加工能力。
文档编号C25B1/00GK101693527SQ20091003755
公开日2010年4月14日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者王嘉兴 申请人:王嘉兴;