[发明专利]一种用磷石膏分解渣吸收二氧化碳生产碳酸钙的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种利用磷石膏分解渣吸收二氧化碳生产碳酸钙的技术方法。属于磷化工工业固体废物磷石膏综合利用领域。

二、背景技术

磷石膏是在磷酸生产过程中产生的工业废渣，其成分以wt.％表示主要为：CaO27-30；SO_3总37-42；SiO₂ 8-12；Al₂O₃ 0.1-0.3；Fe₂O₃ 0.07-0.12；MgO 0.02-0.05；P₂O_5总0.8-1.4；F_总0.2-0.6；结晶水14-18。磷石膏堆放占用大量土地，经雨水浸泡后，其中的可溶性P₂O₅和氟化物等有害成分通过水体向周围环境扩散渗透，对土壤、水、大气造成严重污染，2006年5月，国家环保总局将磷石膏定性为危险废物。磷石膏已成为制约磷化工持续发展的瓶颈，磷石膏无害化处理及综合利用成为固体废物处理处置与资源化领域的研究热点，也是企业迫切需要解决的问题。

众所周知，CO₂气体是主要的温室气体，由于CO₂气体的排放，近50年来全球气温平均升高了2.5℃，海平面以每年1.0mm-3.0mm的速度在递增，由此造成的气候变化、自然灾害也逐渐显现。“京都协议书”制定之后，对二氧化碳的减排已成为世界保护环境共同的课题，对在“京都协议书”中不需要承担义务的中国，通过二氧化碳的减排工作，可以在清洁生产机制(CDM)中从二氧化碳交易中获利，同时减少温室气体排放，保护环境。

发明专利CN1651348A发明一种用磷石膏生产建筑装饰材料和墙体材料的方法，是一种以聚氯乙烯和磷石膏为原料，对磷石膏经水洗、晾干、煅烧、磨细等工艺得到磷石膏粉，再与聚氯乙烯树脂、辅料混合，经高强度混合、挤压、加热挤塑后制成建筑装饰材料和墙体材料。

发明专利CN1673154A发明一种环保高压免烧磷石膏砖及其制造方法，是一种以磷石膏、砂为原料，添加固相粘结剂、辅料等混合均匀，再将混合料置于模具中，用制砖机高压压制成型，所得砖的质量好，使用寿命长，成本低。

迄今为止，尚未见到以磷石膏分解渣吸收二氧化碳同时生产碳酸钙的发明专利、研究文献等的报道。

三、发明内容

1、发明目的：

发明的目的在于，提供一种磷石膏、CO₂气体资源化综合利用的合成碳酸钙的的工艺，为其开辟更广的应用途径。本发明的目的之二在于，提供上述方法的工艺。

2、发明的技术方案：

本发明所用磷石膏为云天化集团磷酸生产产生的固体废物，成分以wt.％表示主要为：

本发明包括磷石膏加煤粉热分解和分解渣吸收CO₂两个步骤。

1.磷石膏加煤粉热分解：向成分以wt.％表示为CaO 27-30；SO_3总37-42；SiO₂ 8-12；Al₂O₃ 0.1-0.3；Fe₂O₃ 0.07-0.12；MgO 0.02-0.05；P₂O_5总0.8-1.4；F_总0.2-0.6；结晶水14-18，粒径为0.037mm的磷石膏粉中添加粒径为0.037mm的煤粉，其量为C/S摩尔比＝0.7-1.2比例混合，放入温度已升高到850℃-1100℃的分解炉中，继续升温，使物料温度升高到950℃-1200℃的时间小于15s，在950℃-1200℃温度下分解煅烧2-4小时，得到磷石膏分解渣，其组分以wt.％表示主要为：CaO 47％-60％，CaS 25％-30％；

2.分解渣吸收CO₂：用1.1制备得到的磷石膏渣用于吸收CO₂，将该磷石膏渣置于高度：直径比为7-15∶1，装填系数0.6-0.75的碳化塔中，增湿后含水率的wt.％为1-15％的CO₂以气速1.6-2.5m/s，固体体积m³数与气体体积L数比保持在0.8-8.5L/m³之间，在常压和温度为25℃-80℃进行碳化反应，得到含CaCO₃ 75-85wt.％的产品，收率为85％-96％。