一种利用磷石膏制备碳酸钙的方法以及多级连续生产系统与流程

本发明涉及利用磷石膏制备碳酸钙，尤其涉及一种利用磷石膏制备碳酸钙的方法以及多级连续生产系统。

背景技术：

1、磷石膏是磷化产业的副产品，但是目前没有很好的循环利用的方法，综合利用率仅为10～15％。大量磷石膏的妥善处理绝不能仅仅依靠堆放、填埋，因为磷石膏中的有毒杂质，如氟化物、磷酸盐、有机物、重金属和放射性元素，会严重污染土壤、水，且浪费大量的土地资源。

2、碳酸钙(caco3)是自然界中常见的无机化合物，微细caco3是指粒径介于0.1～1μm之间的聚集体，与普通caco3相比，因其特殊的晶体结构、表面电子结构，具有优异的量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应，在力学、熔点、催化剂、光学、磁性、电学各个方面具有特有的理化特性。caco3制备主要有复分解法和碳化法。复分解法具有caco3晶型、形貌、粒径大小易于控制，且产品白度和纯度较高的优点，但其生产成本较高，大多用于实验室研究，未能广泛应用于工业生产。碳化法依托丰富的矿物资源，方法简单便于操作，成本低，有一定的环保价值，且易于在工业上大范围生产。

3、针对co2气体的综合利用问题也将成为限制企业发展的重要技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种利用磷石膏制备碳酸钙的方法以及多级连续生产系统，以磷石膏与co2气体通过碳化法生产高品质微细caco3，有利于同时解决磷石膏利用问题和co2气体问题。

2、根据本发明的实施例，一种多级连续生产系统，其包括一级原料罐和与之依次相连的一级反应器、一级产品罐，以及二级原料罐和与之依次相连的二级反应器、二级产品罐，以及一级残渣液接收罐和二级残渣液接收罐，所述一级残渣液接收罐的入料口和所述一级反应器的出料口相连，所述二级残渣液接收罐的入料口和所述二级反应器的出料口相连；其中，所述一级反应器和所述二级反应器上均分别设置有naoh/co2进料阀，所述一级原料罐上设置有h2so4进料阀。

3、进一步地，所述一级反应器和所述二级反应器均包括u形反应管。

4、进一步地，所述反应管内还分别设置有超声探头、多参数传感器，所述naoh/co2进料阀与所述反应管连接。

5、进一步地，两所述反应管分别安装在两个微波装置内。

6、进一步地，所述一级产品罐与所述一级反应器之间还连接有加压过滤装置，所述二级产品罐与所述二级反应器之间还连接有加压过滤装置，且所述一级残渣液接收罐的入料口与所述加压过滤装置连接，所述二级残渣液接收罐的入料口与所述加压过滤装置连接。

7、进一步地，所述一级原料罐与所述一级反应器之间以及所述二级原料罐与所述二级反应器之间还分别连接有渣浆泵。

8、进一步地，两所述反应管外还分别套设有冷却套管。

9、进一步地，所述一级原料罐、所述二级原料罐、所述一级产品罐、所述二级产品罐、所述一级残渣液接收罐和所述二级残渣液接收罐内分别设置有搅拌装置。

10、根据本发明的实施例，还提供了一种利用磷石膏制备碳酸钙的方法，采用上述的多级连续生产系统进行，包括如下步骤：

11、s1：将磷石膏原料和h2so4溶液按比例分别持续加入一级原料罐内，开启搅拌装置形成固液混合料浆；

12、s2：开启所述一级原料罐的出料口、渣浆泵和一级反应器，通过渣浆泵将所述固液混合料浆输送到所述一级反应器内；

13、同时开启所述一级反应器上的naoh/co2进料阀，将naoh溶液和co2按比例持续加入到所述一级反应器上内，生成反应液；

14、s3：开启冷却套管进行冷却、微波装置、超声探头、多参数传感器；

15、s4：开启一级产品罐，所述固液混合料浆通过加压过滤装置送入所述一级产品罐内；

16、s5：开启一级残渣液接收罐，用水混合所述加压过滤装置产生的残渣成残渣液，送入所述一级残渣液接收罐；

17、s6：以所述一级残渣液接收罐内的残渣液为原料，在二级反应器、二级产品罐、加压过滤装置以及二级残渣液接收罐内重复步骤s1-s5。

18、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

19、本发明通过利用磷石膏与co2气体反应生产caco3，对磷石膏和co2均进行了有效利用，同时经过多级反应能够减少磷石膏残渣的形成，有利于同时解决磷石膏利用问题和co2气体问题；提供的系统能够有利于实现连续化、自动化生产；利用本发明，可以降低物耗、节省成本，简化操作，提高效率，适合工业化生产。

技术特征：

1.一种多级连续生产系统，其特征在于，包括一级原料罐和与之依次相连的一级反应器、一级产品罐，以及二级原料罐和与之依次相连的二级反应器、二级产品罐，以及一级残渣液接收罐和二级残渣液接收罐，所述一级残渣液接收罐的入料口和所述一级反应器的出料口相连，所述二级残渣液接收罐的入料口和所述二级反应器的出料口相连；其中，所述一级反应器和所述二级反应器上均分别设置有naoh/co2进料阀，所述一级原料罐上设置有h2so4进料阀。

2.如权利要求1所述的多级连续生产系统，其特征在于，所述一级反应器和所述二级反应器均包括u形反应管。

3.如权利要求2所述的多级连续生产系统，其特征在于，所述反应管内还分别设置有超声探头、多参数传感器，所述naoh/co2进料阀与所述反应管连接。

4.如权利要求2所述的多级连续生产系统，其特征在于，两所述反应管分别安装在两个微波装置内。

5.如权利要求1所述的多级连续生产系统，其特征在于，所述一级产品罐与所述一级反应器之间还连接有加压过滤装置，所述二级产品罐与所述二级反应器之间还连接有加压过滤装置，且所述一级残渣液接收罐的入料口与所述加压过滤装置连接，所述二级残渣液接收罐的入料口与所述加压过滤装置连接。

6.如权利要求1所述的多级连续生产系统，其特征在于，所述一级原料罐与所述一级反应器之间以及所述二级原料罐与所述二级反应器之间还分别连接有渣浆泵。

7.如权利要求2所述的多级连续生产系统，其特征在于，两所述反应管外还分别套设有冷却套管。

8.如权利要求1-7中任一项所述的多级连续生产系统，其特征在于，所述一级原料罐、所述二级原料罐、所述一级产品罐、所述二级产品罐、所述一级残渣液接收罐和所述二级残渣液接收罐内分别设置有搅拌装置。

9.一种利用磷石膏制备碳酸钙的方法，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述的多级连续生产系统，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了利用磷石膏制备碳酸钙的方法，同时提供了一种多级连续生产系统，其包括一级原料罐和与之依次相连的一级反应器、一级产品罐，以及二级原料罐和与之依次相连的二级反应器、二级产品罐，以及一级残渣液接收罐和二级残渣液接收罐，所述一级残渣液接收罐的入料口和所述一级反应器的出料口相连，所述二级残渣液接收罐的入料口和所述二级反应器的出料口相连；其中，所述一级反应器和所述二级反应器上均分别设置有NaOH/CO<subgt;2</subgt;进料阀，所述一级原料罐上设置有H<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;进料阀。本发明以磷石膏与CO2气体通过碳化法生产高品质微细CaCO3，有利于同时解决磷石膏利用问题和CO2气体问题。

技术研发人员：黄应平,祝洪喜,田海林,汪盛明,周后乐,魏建国,靳翱玮,曹传国,刘湘,叶义林,祝道全,余超,张世卿
受保护的技术使用者：湖北大础环保科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15