[发明专利]生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣闭路循环利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣闭路循环利用工艺，是以棕刚玉与电石生产中所产生的含CO₂烟气、刚玉烟尘灰与电石渣为主要原料，来生产包括含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉等在内化工产品的闭路循环工艺。

背景技术

我国电石与棕刚玉的产量巨大，这两个行业所产生电石渣、刚玉烟尘灰与含CO₂废气对环境造成了巨大的污染。目前，在电石废渣利用方面，专利CN1377830公布了以电石废渣浆与石灰生产中产生的CO₂为原料、通过常压碳化法来生产轻质碳酸钙；专利CN91105487.1公布了先将电石废渣煅烧、再将煅烧料与氯化铵溶液反应、最后常压通入CO₂制备高纯碳酸钙的方法；专利CN101967001.A公布了一种利用电石废渣与低浓度CO₂来生产碳酸钙的方法，但所得到的不是纳米级的产品。目前，在棕刚玉生产中所产生烟尘灰来制备高档含铝白炭黑方面，还未见公开报道。另一方面，在同时综合利用棕刚玉与电石生产中所产生的含CO₂烟气、刚玉烟尘灰与电石渣生产包括含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉等在内化工产品的闭路循环工艺方面，国内外还没见到公开报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣来生产高档含铝白炭黑、高档纳米碳酸钙以及防水隔热粉等化工产品的闭路循环工艺，该工艺不会出现二次污染物的排放。

本发明生产棕刚玉与电石产生的废气与废渣闭路循环利用工艺，包括下述步骤：

第一步，将棕刚玉与电石生产中所产生的含CO₂烟气进行净化与回收，待用，所述烟气净化是将烟气依次经过重力收尘室、旋风收尘器、淋洗塔净化后，进入气水分离器去除其中的大部分水分后储存在CO₂储气罐中待用；

第二步，将棕刚玉生产中产生的烟尘灰与氢氧化钠溶液混合，常压下进行碱浸反应后过滤，得低铝硅酸钠溶液和第一滤渣，第一滤渣备用；将第一步储存在CO₂储气罐中的CO₂气体通入低铝硅酸钠溶液中，于75～95℃进行碳分反应，反应至体系pH值在9～10时，碳分反应结束，过滤，过滤所得碳分母液待用；过滤所得滤渣加入到质量百分浓度为5～15％的无机酸中酸洗1～5分钟，然后将滤渣水洗至pH值为7，烘干滤渣即得白炭黑产品，酸洗与水洗滤渣后所得第一酸洗液待用；所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为5-10％，氢氧化钠溶液与烟尘灰的液固比为1～10∶1；反应时间1～4小时，反应温度60～120℃；

第三步，将生产电石产生的电石渣在100～200℃干燥到水分小于5％后，在600-1000℃下煅烧0.5～2小时后，加入水中进行消化反应，消化后浆液经200～300目筛网过滤后得氢氧化钙乳浊液，滤渣即为消化渣，待用；将第二步所得碳分母液与所述氢氧化钙乳浊液混合，进行苛化反应后，过滤得碳酸钙渣和滤液，所述滤液即为氢氧化钠溶液，返回至第二步使用；所述碳酸钙渣经表面处理后即为防水隔热粉；或

往所述的氢氧化钙乳浊液中加入占其中固含氢氧化钙质量0.1～3％的添加剂及乳浊液体积2～5％的工业酒精，在10～30℃的情况下，将第一步所获得CO₂气体从溶液底部通入，并使装氢氧化钙乳浊液的反应罐具有0.1～0.6Mpa的压力，进行加压碳酸化；当溶液pH值下降到6.5～8.5后停止CO₂气体通入，所得悬浮液于100～120℃采用喷雾干燥或闪蒸干燥，即得到纳米碳酸钙产品，干燥所得冷凝水进入消化反应工序配置氢氧化钙乳浊液；

第四步，将第一滤渣、消化渣、第一酸洗液混合，用酸或碱调pH值到6.8-9后，过滤得滤液返回第二步作为碱浸反应补水，所得滤渣制备免烧砖；所述酸选自盐酸、硝酸与硫酸中的任意一种，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾与石灰水中的任意一种。

本发明第三步中，所述氢氧化钙乳浊液中含5～20％的氢氧化钙固体。

本发明第三步中，所述碳酸钙渣的表面处理指的是：将表面处理剂分至少三个批次在搅拌的情况下加入到经烘干、破碎后的碳酸钙渣粉中，即得防水隔热粉，所述表面处理剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、油酸、油酸盐、钛酸脂与硅烷等表面处理剂中的至少一种，表面处理剂的加入量为碳酸钙渣质量的0.5～5％。

本发明第三步中，所述苛化反应采用氧化铝行业的成熟苛化工艺。