[发明专利]一种硫脲生产废渣制备石灰氮的方法

说明书

本发明属于化工生产领域，具体涉及一种硫脲生产废渣制备石灰氮的方法，该方法以硫脲生产废渣为原料，经过碳化、脱硫、过滤、干燥、研磨处理后，在氨气氛围中与氨气煅烧反应得到石灰氮。采用本发明，可以将硫脲渣子价值化开发、变废为宝，为硫脲渣子的再利用及石灰氮的制备提供了一种经济有效的途径，同时可以有效利用炼厂废气二氧化碳，减少工厂的二氧化碳排放。最终得到的石灰氮可以继续用于硫脲生产，实现了硫脲生产废渣的循环利用，解决了固体废渣带来的环保问题。

技术领域

本发明属于化工生产领域，具体涉及一种硫脲生产废渣制备石灰氮的方法。

背景技术

硫脲作为一种化工原料广泛应用于制造药物、染料、树脂、压塑粉等，也用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂。目前工业上主要以石灰氮和硫化氢为主要原料进行生产，工艺原理如下：

CaCN₂+H₂S+2H₂O＝CS(NH₂)₂+Ca(OH)₂

该生产过程在得到硫脲产品的同时会产生大量的废渣，硫脲生产废渣的主要成分为氢氧化钙(50％-80％，质量含量，下同)、水分(10％-30％)、碳粉(约10％)及少量的硫脲和硫化钙等。废渣无有效利用方式，其在存放过程中缓慢释放硫化氢和氨气，严重污染环境。这给硫脲企业的生存和发展带来了巨大的挑战。

发明内容

针对现有技术的不足，本方案提供了一种硫脲生产废渣制备石灰氮的方法，硫脲生产废渣经过碳化、脱硫、过滤、干燥、研磨处理后，在氨气氛围中与氨气煅烧反应得到石灰氮。

其具体步骤包括：

(1)碳化：将硫脲生产废渣加水混合，搅拌成浆状，然后边搅拌边通入足量二氧化碳气体至料浆PH＜8；

(2)脱硫：向(1)中料浆中加入脱硫剂，继续搅拌反应，得脱硫料浆；

(3)过滤：将(2)中脱硫料浆进行过滤，得固体组分和液体组分；

(4)干燥：将(3)中固体组分烘干；

(5)研磨：将(4)中烘干后的固体研组分磨成粉末；

(6)煅烧：将(5)中的粉末在氨气氛围中进行高温煅烧，得石灰氮。

步骤(1)中，通入二氧化碳的目的是将硫脲生产废渣中的氢氧化钙转变为碳酸钙，为了保证氢氧化钙全部转化为碳酸钙，本申请边搅拌边通入足量二氧化碳气体至料浆PH＜8，水与硫脲生产废渣质量比为1-100：1。所述二氧化碳为炼厂脱碳工段产生的二氧化碳废气。

由于硫脲生产废渣中存在硫脲、硫化钙等硫化物，本申请采用脱硫剂对其进行降解。所述的脱硫剂选自双氧水或臭氧或次氯酸钠或次氯酸钾或次氯酸钙或其混合物。所述脱硫剂添加量为硫脲生产废渣质量的0.1-5％，脱硫反应时间0.5-2h，可以获得较好的脱硫效果。另外，在脱硫过程中，会产生CaSO4或氯化钾、氯化钠等盐类，发明人在实验过程中发现由于硫脲生产废渣中含有碳等无效组分，阻碍后续反应的进行，而恰恰这些盐类的引入可以降低反应物料的熔点，有利于煅烧反应的快速进行。

将脱硫料浆进行过滤，得固体组分和液体组分，固体组分主要成分为碳酸钙(60％-90％)、水分(10％-30％)、碳粉(约10％)，液体组分主要成分为水。

将固体组分烘干，除去废渣中的大部分水分，以利于后期的的研磨处理，烘干后的废渣中水分的质量含量不超过5％。经发明人多次试验确定烘干温度为50-300℃，烘干时间3-12h。

将烘干后的固体研组分磨成粉末，粉末状的物料有利于提高后续煅烧反应的速率，使反应更加充分的进行。粒度范围在200-10000目。本发明研磨采用的设备是研钵或球磨机，均为市售常规设备。