[发明专利]一种利用相转移技术由电石渣生产碳酸钙的方法

说明书

本发明公开一种利用相转移技术由电石渣生产碳酸钙的方法，将一定量的电石渣和水加入反应釜中，搅拌成泥浆状，然后再加入萃取溶液，在一定温度下，反应一定时间后，静置分层为上层和下层；将下层液体抽出到离心过滤机进行过滤，滤液为水可以重新套用，固体为有价值的氧化铝等杂质的颗粒；在一定温度下，向一定量的水中持续通入二氧化碳至饱和；将上层有机混合液滴加入二氧化碳饱和溶液中；在一定温度下，搅拌反应一定时间，继续通入二氧化碳，直至达到某一PH；静置分层，生成碳酸钙沉淀；碳酸钙沉淀送至后续工艺进行干燥等处理即得碳酸钙粉体。本发明可达到环保经济的合成碳酸钙，采用相转移技术来实现高效的提取且环境排放很小的有益效果。

技术领域

本发明属于电石渣综合利用开发技术领域，特别涉及一种利用相转移技术由电石渣经过萃取反应、碳酸置换反应来制备碳酸钙的工艺路线。

背景技术

电石渣是在水解电石制取乙炔时大量排放的工业废渣，排放量约为电石产量的75％-85％。这类固体废弃物目前的利用率不足50％，有些工厂、有些地区甚至还低于此数。目前对于无法利用的固体废弃物的处理方法大多采用填埋法，占用了大量土地，企业需支付大量的征地与管理费用，而且还会通过渗透污染填埋场周边的水源，使水源、土地碱化，对人类生存环境造成危害。

电石渣的有效成分和主要成分都为：氢氧化钙质量分数为90.1％，同时还含有氧化硅质量分数为3.5％，氧化铝质量分数为2.5％，及少量的碳酸钙、三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、碳渣、硫化钙等杂质。

如果能有效将电石渣加以利用生产工业用化学品，是一项非常有意义的环境治理途径；同时这些废弃资源变成有价值的化学原料将大幅度降低下游行业的生产成本提高市场竞争力。

专利CN102992373A中总结了目前使用电石渣作为原料制备碳酸钙主要有以下几个途径:

1)电石渣锻烧碳化法；

2)氯化按提钙碳化法；

3)氨基酸提钙碳化法；

这三种方法的优劣描述，可见专利CN102992373A。

4)脂肪酸提取法；

专利CN102992373A中提供了一种使用脂肪羧酸为提取剂与电石渣在水中或乙醇水溶液进行反应，生成钙皂，然后抽滤得到水溶液；再将水溶液与碳酸盐进行反应得到碳酸钙产品。

Ca(OH)₂+2RCOOH→(RCOO)₂Ca+2H₂O

(RCOO)₂Ca+M₂CO₃→CaCO₃↓+2RCOOM

或(RCOO)₂Ca+(NH₄)₂CO₃→CaCO₃↓+2RCOONH₄

该方法理论上是可行的，但实际操作中发现在提取步骤时生成的钙皂在水或乙醇-水混合溶剂中的溶解度有限，加之长碳链的钙皂具有乳化性，容易将电石渣中不溶物乳化分散在水相中；总之得到的钙皂溶液浓度低，提取量偏少，纯度低；

在碳酸钙生成步骤中，引入碳酸盐后除了形成碳酸钙以外，生成了更多的脂肪酸皂，这些皂盐具备更强的乳化分散性能，使碳酸钙分离难度大，废水多；而形成的钙皂比碳酸钙还多，又无法利用，产生了新的环境废物；所以专利CN102992373A中提供的方法虽然将电石渣加以利用，但依然存在严重的环境问题和操作的不经济性，在实际应用中无推广价值。

发明内容