本发明属于化学工艺技术领域,特别实际一种利用副产盐酸制备氯化钙的方法。
背景技术:
盐酸与硝酸、硫酸产出过程有所不同,既有合成盐酸又有大量的副产盐酸、食品级盐酸及高纯盐酸;实际生产中,副产酸主要用于三废处理等调节酸碱,导致了副产酸的浪费;为了更好地利用副产盐酸,可用副产盐酸与石灰石反应生成氯化钙溶液,氯化钙溶液直接喷雾造粒生成二水球状氯化钙或无水球状氯化钙。但由于副产盐酸中含有氟化氢等杂质,于石灰石反应室,容易生成氟化钙,包裹在石灰石表面,阻止其继续反应,导致石灰石利用率低,产品质量差等问题。
技术实现要素:
本发明解决现有技术中存在的上述技术问题,提供一种利用副产盐酸制备氯化钙的方法。
为解决上述问题,本发明的技术方案如下:
利用副产盐酸制备氯化钙的方法,包括以下步骤:
步骤1,向副产盐酸中投入耐酸固体吸附剂,搅拌一段时间,过滤除去固体吸附剂;
步骤2,向经步骤1处理过的副产盐酸中投加生石灰进行反应,过滤,制得氯化钙溶液;
步骤3,将所述氯化钙溶液进行减压浓缩和干燥,制得固体氯化钙;
所述耐酸固体吸附剂为石墨烯负载的纳米氟化钡复合材料。
优选地,所述副产盐酸与耐酸固体吸附剂的质量比为100:5-20。
优选地,所述副产盐酸中盐酸质量分数为15-35%,氟离子质量分数为100-20000ppm。
优选地,所述步骤1的搅拌时间为2-6小时。
优选地,所述步骤2中,副产盐酸与生石灰质量比为10:4-5。
优选地,所述步骤2的反应时间为3-5小时。
优选地,所述步骤3中,减压浓缩的温度为100℃,干燥温度为160-170℃。
优选地,所述耐酸固体吸附剂的制备方法为:
步骤0.1,将石墨烯加入纯水中,超声条件下,加入十六烷基三甲基溴化铵和三甲铵乙内酯,超声3-4小时,制得混合物a;所述石墨烯、水、十六烷基三甲基溴化铵、三甲铵乙内酯的质量比为2-4:100:10:5;
步骤0.2,在超声条件下,将硝酸钡加入混合物a中,混合均匀,制得混合物b;所述硝酸钡与混合物a的质量比为1-2:120;
步骤0.3,将氟化铵、十六烷基三甲基溴化铵、正辛烷、水按照1-2:10:5:100的质量比混合后,制得溶液c;
步骤0.4,在超声条件下,将溶液c滴加入混合物b中,2-3小时内滴加完毕后,继续超声1-2小时,过滤,取固体,200-230℃条件下高温煅烧4小时,研磨成粉末,制得耐酸固体吸附剂;其中加入溶液c的总体积与混合物b的总体积相同。
相对于现有技术,本发明的优点如下,
本发明利用副产盐酸制备氯化钙的方法,可对副产盐酸进行资源再利用,且在制备氯化钙过程中,避免氟离子的干扰,制得的产品纯度高,原料利用率高。
具体实施方式
实施例1:
耐酸固体吸附剂的制备方法为:
步骤0.1,将石墨烯加入纯水中,超声条件下,加入十六烷基三甲基溴化铵和三甲铵乙内酯,超声3-4小时,制得混合物a;所述石墨烯、水、十六烷基三甲基溴化铵、三甲铵乙内酯的质量比为2:100:10:5;
步骤0.2,在超声条件下,将硝酸钡加入混合物a中,混合均匀,制得混合物b;所述硝酸钡与混合物a的质量比为1:120;
步骤0.3,将氟化铵、十六烷基三甲基溴化铵、正辛烷、水按照1:10:5:100的质量比混合后,制得溶液c;
步骤0.4,在超声条件下,将溶液c滴加入混合物b中,2-3小时内滴加完毕后,继续超声1-2小时,过滤,取固体,200℃条件下高温煅烧4小时,研磨成粉末,制得耐酸固体吸附剂;其中加入溶液c的总体积与混合物b的总体积相同。
实施例2:
耐酸固体吸附剂的制备方法为:
步骤0.1,将石墨烯加入纯水中,超声条件下,加入十六烷基三甲基溴化铵和三甲铵乙内酯,超声3-4小时,制得混合物a;所述石墨烯、水、十六烷基三甲基溴化铵、三甲铵乙内酯的质量比为4:100:10:5;
步骤0.2,在超声条件下,将硝酸钡加入混合物a中,混合均匀,制得混合物b;所述硝酸钡与混合物a的质量比为2:120;
步骤0.3,将氟化铵、十六烷基三甲基溴化铵、正辛烷、水按照2:10:5:100的质量比混合后,制得溶液c;
步骤0.4,在超声条件下,将溶液c滴加入混合物b中,2-3小时内滴加完毕后,继续超声1-2小时,过滤,取固体,230℃条件下高温煅烧4小时,研磨成粉末,制得耐酸固体吸附剂;其中加入溶液c的总体积与混合物b的总体积相同。
实施例3:
利用副产盐酸制备氯化钙的方法,包括以下步骤:
步骤1,向副产盐酸中投入实施例1制备的耐酸固体吸附剂,搅拌2小时,过滤除去固体吸附剂;所述副产盐酸中盐酸质量分数为15%,氟离子质量分数为100ppm;所述副产盐酸与耐酸固体吸附剂的质量比为100:5;
步骤2,向经步骤1处理过的副产盐酸中投加生石灰进行反应3小时,过滤,制得氯化钙溶液;副产盐酸与生石灰质量比为10:4;
步骤3,将所述氯化钙溶液在100℃条件下减压浓缩,160℃条件下干燥,制得固体氯化钙;氯化钙纯度为99.5%。
实施例4:
利用副产盐酸制备氯化钙的方法,包括以下步骤:
步骤1,向副产盐酸中投入实施例1制备的耐酸固体吸附剂,搅拌6小时,过滤除去固体吸附剂;所述副产盐酸中盐酸质量分数为35%,氟离子质量分数为20000ppm;所述副产盐酸与耐酸固体吸附剂的质量比为100:20;
步骤2,向经步骤1处理过的副产盐酸中投加生石灰进行反应5小时,过滤,制得氯化钙溶液;副产盐酸与生石灰质量比为10:5;
步骤3,将所述氯化钙溶液在100℃条件下减压浓缩,170℃条件下干燥,制得固体氯化钙;氯化钙纯度为99.2%。
实施例5:
利用副产盐酸制备氯化钙的方法,包括以下步骤:
步骤1,向副产盐酸中投入实施例2制备的耐酸固体吸附剂,搅拌3小时,过滤除去固体吸附剂;所述副产盐酸中盐酸质量分数为25%,氟离子质量分数为5000ppm;所述副产盐酸与耐酸固体吸附剂的质量比为100:15;
步骤2,向经步骤1处理过的副产盐酸中投加生石灰进行反应4小时,过滤,制得氯化钙溶液;副产盐酸与生石灰质量比为10:4;
步骤3,将所述氯化钙溶液在100℃条件下减压浓缩,160℃条件下干燥,制得固体氯化钙;氯化钙纯度为98.9%。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例,并没有用来限定本发明的保护范围,在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。