[发明专利]一种盐泥生产轻质碳酸钙和七水硫酸镁的方法

说明书

本发明提供了一种盐泥生产轻质碳酸钙和七水硫酸镁的方法。本发明该方法是将盐水精制过程产生的盐泥(主成分为氢氧化镁和碳酸钙)与硫酸钙混合后加一定量的水进行打浆，通入二氧化碳进行碳化反应将硫酸钙和氢氧化镁转化为碳酸钙沉淀和可溶性硫酸镁，然后过滤实现钙镁盐分离。干燥滤饼得到轻质碳酸钙产品，滤液经浓缩、结晶、干燥得到七水硫酸镁产品。该工艺在对盐泥中钙镁盐综合利用得到轻质碳酸钙和七水硫酸镁产品的同时也固定了温室气体二氧化碳，实现了盐泥的无害化综合利用并可取得一定的经济效益。

技术领域

本发明属于无机化工三废处理和综合利用的技术领域，具体涉及一种用盐泥生产轻质碳酸钙和七水硫酸镁的方法。

背景技术

纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、医药、化工、建材等行业。2017年我国纯碱产量为2677.1万吨，居世界第一。在氨碱法生产纯碱过程中需要对粗盐水进行精制，即先加入一定量的石灰乳，使盐水中的镁离子变为氢氧化镁沉淀(俗称一次盐泥)而去除掉得到“一次盐水”，然后通入碳化塔顶与含二氧化碳和氨气的尾气或者加入碳酸钠使钙离子转化为碳酸钙沉淀(俗称二次盐泥)去除掉得到“二次盐水”。由于氢氧化镁的颗粒极小，因此将二次盐泥碳酸钙返回一次精制设备作为助沉剂，与一次盐泥氢氧化镁一起排出，统称盐泥。目前，大多数工厂的盐泥没有进行综合利用，仅仅进行压滤回收盐水后进行填埋或堆放。废渣的堆放占用土地或海域形成“白海”，造成严重的环境污染，而且导致大量有效资源的白白浪费。资源化处理纯碱生产过程中产生的盐泥成为氨碱工业面临的紧迫课题。

根据各氨碱厂选用的原盐不同，所产生的盐泥也有所不同，一般来讲盐泥的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，目前简单的填埋和堆放无法有效的利用其中的钙镁资源。

目前，国内外已经开展了一些对盐泥综合利用的研究。比如专利CN1137488A提出使用硫酸与盐泥发生反应生成硫酸镁和硫酸钙，此方法需消耗硫酸，提取成本较高。专利CN101219328A提出将碱性盐泥进行调浆后用于烟气中二氧化硫的脱除，同时副产硫酸镁和硫酸钙。专利CN101429079A提出将盐泥于泥炭混合后，再添加肥料，制备得到一种应用于酸性土壤的碱性有机肥。专利CN102040250A提出将盐泥用盐酸溶解再不断通过酸碱调节pH分步沉淀出各种金属离子并依次过滤再经过后续处理得到相应的金属化合物将盐泥中的各种金属元素提取出来，此方法消耗盐酸和氢氧化钠成本高并且操作繁琐。中国专利CN101823738提出一种用氯碱泥生产轻质碳酸镁联产微细碳酸钙和水玻璃的方法，此方法主要是通过生成微溶性的碳酸氢镁和碳酸钙沉淀实现钙镁的分离，但由于碳酸氢镁的溶解度较小，导致此方法消耗水量和热解能耗非常大。

发明内容

本发明提供一种盐泥生产轻质碳酸钙和七水硫酸镁的方法，方法有效的提取和利用了盐泥中含有的钙、镁资源，充分发挥的盐泥的潜在价值，为盐泥的综合利用提供了一种经济有效的途径，使用本发明方法可达到生产工艺短，操作简单，设备要求低，处理成本低，容易实现工业化。

本发明主要是盐泥中加入一定量的硫酸钙后再加水进行打浆，并通入二氧化碳进行碳化，将盐泥中的硫酸钙转化为碳酸钙，氢氧化镁转化为可溶性的硫酸镁实现盐泥中钙、镁元素的分离。将碳酸钙进行干燥得到轻质碳酸钙产品，硫酸镁溶液经浓缩、结晶、干燥得到七水硫酸镁产品。具体工艺过程中在生产轻质碳酸钙的同时也实现了温室气体的固定。本发明盐泥中加入一定量的硫酸钙再通二氧化碳进行碳化反应实现钙镁盐的分离和高效利用，得到具有经济价值的轻质碳酸钙和七水硫酸镁产品。

本发明所述的盐泥生产轻质碳酸钙和七水硫酸镁的方法，涉及的化学反应方程式有：

二氧化碳在水中溶解

氢氧化镁在水中电离

硫酸钙在水中电离