[发明专利]一种利用氯碱废弃盐泥制备氯化钡和氯化钙的工艺

说明书

技术领域

本发明属于氯碱生产工艺领域，涉及氯碱废弃盐泥的应用，具体地说是一种利用氯碱废弃盐泥制备氯化钡和氯化钙的工艺。

背景技术

我国是氯化钡生产和使用的大国，也是世界上生产氯化钡较早的国家之一，我国钡盐在生产无论从产量上、质量上、技术上都达国际先进水平，己成为名副其实的钡盐生产大国。在我国生产氯化钡的方法有两种，一种是硫化钡法，该法是以盐酸和硫化钡为原料进行复分解反应，生成氯化钡溶液，然后将氯化钡溶液进行过滤，滤液经酸化，脱硫，中和沉降，所得清液经蒸发，结晶烘干，制得工业氯化钡产品；另一种方法是毒重石法，该法的是以毒重石和盐酸为原料进行酸解反应，然后将酸解溶液打入沉降池进行沉淀、过滤、浓缩、结晶、干燥等工序制得工业氯化钡产品。20世纪80年代以前由于毒重石矿资源较少以及酸化法氯化钡技术不够成熟，所以氯化钡生产企业的生产工艺主要以硫化钡法为主，但硫化钡法生产工艺复杂，原料比较昂贵，附产的硫化氢还必须用液碱吸收制硫氢化钠或其它产品，产品生产成本高，使产品的应用范围受到了限制。80年代以后由于技术的不断革新和引进，我国的无机盐技术得到了速度发展，因此毒重法生产工业氯化钡，成了氯化钡发展必然趋势。各生产企业为了促使企业发展，相继研究和改造氯化钡生产技术和改进工艺条件，于80年代中期研究成功了以毒重石(天然BaCO₃)为钡矿来源的低能耗，低成本毒重石法氯化钡技术，使氯化钡产品得到了飞跃发展。目前国内生产氯化钡的企业有200多家。其生产水平和技术装备已较成熟，但是综合利用盐泥生产氯化钡技术工艺尚未见相关报道。

目前，全国烧碱行业发展迅猛，仅以新疆中泰化工为例，年产烧碱37万吨，而烧碱制备过程中精制盐水产出的盐泥废弃物大量堆积，据资料介绍年产10万吨烧碱可排放7千余吨盐泥，因此中泰化工每年可排盐泥近2.8万吨，这样造成严重的环境污染和资源浪费，因此对盐泥的回收处理成了烧碱行业亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用氯碱废弃盐泥制备氯化钡和氯化钙的工艺，通过废弃的盐泥来制备氯化钡，既解决了废弃盐泥对环境的污染和资源的浪费，同时生产的氯化钡和氯化钙产品还有很高的价值。

本发明的技术方案为：

一种利用氯碱废弃盐泥制备氯化钡和氯化钙的工艺，按照以下步骤进行：

（1）盐泥烘干：

将盐泥通过挤条机，挤压成型，然后经过履带式烘干机利用回转窑炉的高温烟道尾气所余热进行烘干，尾气温度300～500℃；

（2）配料：

烘干盐泥与原煤及助熔剂，氯化钙按配比，粉碎并混合均匀，按重量混合比例如下：

盐泥∶氯化钙∶原煤∶助熔剂=80～120∶40～80∶6～10∶1～5，

所述的盐泥主要成分为硫酸钡，所述的助熔剂为CaO，所述原煤化学成分为C；

（3）高温煅烧：

将步骤（2）中的配料在600～1000℃的高温条件下一步煅烧生成氯化钡和CaS熔体，反应化学方程式如下：

BaSO₄+4C+ CaCl₂= CaS+4CO+ BaCl₂ ；

（4）氯化钡制取：

上述熔体通过粉碎、浸取，氯化钡溶于水中与不溶CaS熔体固液分离，液体经脱硫后制取氯化钡、尾渣待后处理；

（5）尾渣处理：

将上述尾渣主含CaS、助熔剂CaO，加盐酸酸化，产生硫化氢气体经液碱吸收制成硫氢化钠，溶液用石灰调碱，过滤液体制二水氯化钙，剩余残渣主含煤渣、沙石及少量石灰渣，可用作制砖，反应的化学方程式如下：

CaS+2HCl=CaCl₂+H₂S

CaO+2HCl= CaCL₂+H₂O

H₂S+NaOH=NaHS+H₂O

所述步骤（2）的最佳混合重量比为，盐泥∶氯化钙∶原煤∶助熔剂=100∶60∶8∶3。

本发明的有益效果为：

本发明工艺是废弃盐泥与氯化钙、原煤及催化剂混合配料，在高温炉中控制600～1000℃反应，一步煅烧生成氯化钡熔体，杂质在浸取时钙铁不会转入溶液，所以溶液制备氯化钡时质量好易控制。

既解决硫化钡法生产工艺复杂，硫化钡原料比较昂贵，产品成本高的难题，使产品的应用范围受到了限制，又解决了毒重石法中毒重石原材料逐渐减少，制约连续生产的难题。