[发明专利]一种采用电石渣为原料生产弗雷德盐乳液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用电石渣为原料生产弗雷德盐乳液的方法,属于弗雷德盐生产技术领域。

背景技术

弗雷德盐（Friedel Salts）是组成为3CaO.Al₂O₃. CaCl₂.10H₂O的层状双羟合氯化物。最早由弗雷德在1897年研究石灰与氯化铝的反应活性时所发现。之后，水泥化学研究表明，水泥凝胶中的单硫铝酸盐（AFm）相中也存在这种二氯铝酸四钙化合物，它们呈类六角形片状结晶形态。实验表明，弗雷德盐在pH 4～12范围内稳定，它属于一种环境友好性的离子交换型层状结构体，是一种价格低廉的吸附剂。由于其专属吸附作用，弗雷德盐可脱除与固定多种重金属离子；国内外近年来开始将其用于排出溶液中难以去除的SeO₄^2-、CrO₄^2-和AsO₄^3-等阴离子。电石一般都是采用冶炼的方法制得，在电石的生产过程中所产生的工艺废渣——电石渣的生成量大约为1.2吨/吨电石。这些电石渣的主要用途是修筑高速公路，但此用途有一个时间段，不能持续；此外还有将电石渣作建材辅料使用，但用量有限。因此，现有的电石渣大多作为工业废弃物堆存。目前，根据现有的文献报道弗雷德盐的合成方法主要是水热法，其原料为Ca(OH)₂、Al(OH)₃和CaCl₂.6H₂O（原料的摩尔比为3：2：1）。现有的这种水热法生产弗雷德盐的方法所存在的主要缺点是：生产工艺复杂、合成成本高、不能利用现有的电石渣废弃物为原料，并且所得产物的比表面积小，不利于重金属离子的吸附。因此，现有的生产弗雷德盐的方法还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种制作工艺简单、生产成本较低、并能利用电石渣为原料、且产品的比表面积较大的采用电石渣为原料生产弗雷德盐乳液的方法,以克服现有技术的不足。

本发明的是这样实现的：本发明的一种采用电石渣为原料生产弗雷德盐乳液的方法是，用含HCl质量浓度为20%的工业稀盐酸浸取电石渣得浸液，浸取所用的电石渣与工业稀盐酸的固液重量比为1:3.5～1:4.5，将所得浸液经过滤和固液分离后制得含CaCl₂质量浓度为2.0～3.0M的氯化钙溶液和碳粉，取含有CaCl₂为1000质量份的所制得的氯化钙溶液置于反应器中，在强搅拌条件下，按照铝与钙摩尔比为2:1～1:3的范围加入含Al₂O₃质量浓度为1～1.5M的铝酸钠溶液到反应器中与氯化钙溶液搅拌混合，在铝酸钠溶液全部加完后继续搅拌1～3小时，即可制得弗雷德盐乳液产品。

在加入铝酸钠溶液到反应器中与氯化钙溶液搅拌混合时，通过强搅拌的方式或加水的方式使混合乳液的pH﹥7。

上述经固液分离后所得的碳粉用于作为生产墨水级炭粉与活性炭的原料。

在上述所用的氯化钙溶液和铝酸钠溶液中，其铝与钙的摩尔比为2:1～1:3、钙与氯的摩尔比为3:1～1:2。

上述工业稀盐酸为工业废酸。

上述电石渣中CaO含量不低于30%（干基）。