10043-52-4 / 固體氯化鈣的生產(chǎn)方法

背景及概述^[1]

工業(yè)級(jí)氯化鈣應(yīng)用廣泛，其主要用于油田化學(xué)品配制鉆井液(如中東、北美)、冬季高速公路及市政道路融雪(如東南亞)、冷凍食品行業(yè)的冷媒、橡膠氯化劑、化工原料、光伏等行業(yè)的廢水脫氟劑、高爐煉鋼冶金行業(yè)等，無(wú)水氯化鈣也是酞青類染料的原料。而由于工業(yè)級(jí)氯化鈣的用途廣泛，所以，市場(chǎng)對(duì)工業(yè)級(jí)氯化鈣產(chǎn)品的含量、形狀需求多樣。

按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T26520-2011工業(yè)氯化鈣》將工業(yè)級(jí)固體氯化鈣分為無(wú)水氯化鈣和二水氯化鈣，而無(wú)水氯化鈣又分為94％的I型無(wú)水氯化鈣和90％的II型無(wú)水氯化鈣，二水氯化鈣分為77％的I型二水氯化鈣和74％的II型二水氯化鈣。國(guó)外也有86％的一水氯化鈣的標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)級(jí)氯化鈣產(chǎn)品的外觀也種類眾多，如片狀、粉狀、球狀、顆粒狀、圓柱狀等。

固體氯化鈣的生產(chǎn)方法^[1]

1、氯化鈣原料液的制備

在反應(yīng)釜內(nèi)加入石灰石，然后連續(xù)緩慢加入副產(chǎn)鹽酸進(jìn)行反應(yīng)。

由于該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中有CO₂氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生類似加熱帶攪拌的連續(xù)反應(yīng)過(guò)程，常溫鹽酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，局部溫度最高可達(dá)65℃，所以，反應(yīng)廢氣中有少量HCl伴隨飄出，反應(yīng)完成液的pH值控制為pH大于3。

本例中，為了減少HCl逸出，一般選用兩個(gè)反應(yīng)釜串聯(lián)聯(lián)用，兩個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)都加有石灰石，一個(gè)反應(yīng)釜底部加酸，經(jīng)反應(yīng)后，頂部溢流出的酸性含氯化鈣的料液再?gòu)捻敳窟M(jìn)入另一反應(yīng)釜內(nèi)，且該反應(yīng)釜不加酸并在底部出液，反應(yīng)完成液pH值控制在3～3.5。從反應(yīng)釜底部流出的反應(yīng)完成液通過(guò)閥門控制流入半地下的中和攪拌槽，同時(shí)連續(xù)向攪拌槽內(nèi)加入質(zhì)量濃度為20％～30％的石灰水，將攪拌槽中的反應(yīng)液的pH值調(diào)節(jié)至pH為8.5～9.2，經(jīng)12h的反應(yīng)、沉降澄清后，向澄清后的液體中直接加入濃度22％的氯化鈉水溶液并充分混合直至體系中氯化鈉含量為1.15％～1.55％；再經(jīng)壓濾和微孔過(guò)濾脫除體系中的堿金屬氫氧化物、氟化鈣以及不溶于水的微米級(jí)顆粒，得到濁度小于12并且氯化鈣質(zhì)量濃度約為30％的氯化鈣原料液。

本例中，反應(yīng)釜內(nèi)石灰石與含氟鹽酸的反應(yīng)，存在如下反應(yīng)方程式：

CaCO₃+2HCl→CO₂↑+H₂O+CaCl₂

Ca(OH)₂+2HF→2H₂O+CaF₂↓

廢氣用稀堿液NaOH洗滌,洗滌廢水最終排放至加酸反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)方程如下：

2HCl+NaOH→2NaCl+H₂O

CO₂+NaOH→NaHCO₃

含有氯化鈉和碳酸氫鈉的洗滌廢水排放至加酸反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)方程如下：

NaHCO₃+HCl→CO₂↑+H₂O+NaCl

由此可見(jiàn)，含有氯化鈉和碳酸氫鈉洗滌廢水排放至加酸反應(yīng)釜都轉(zhuǎn)化成了氯化鈉相當(dāng)于間接加入。

經(jīng)直接加入氯化鈉水溶液和其它工序間接加入稀液堿洗滌廢水兩種方式并充分混合，制得含1.15％～1.55％氯化鈉和約30％氯化鈣的氯化鈣原料液。

2、固體氯化鈣的制備

氯化鈣原料液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、結(jié)片干燥、冷卻包裝獲得質(zhì)量百分比77％的工業(yè)級(jí)片狀氯化鈣產(chǎn)品。

本例中，固體氯化鈣的制備具體如下：

常溫約30％氯化鈣原料液經(jīng)以蒸發(fā)冷凝水為熱源的換熱器預(yù)熱達(dá)到約45℃～60℃。經(jīng)過(guò)三效蒸發(fā)濃度達(dá)到40％～53％，再經(jīng)升膜預(yù)熱器、升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器或成品儲(chǔ)槽濃縮到68％～71％高溫高濃含NaCl約2.5％～3.5％的氯化鈣溶液由放料閥控制自流入制片機(jī)有蒸汽伴熱的高鈣槽，徑向浸高50mm～75mm低速旋轉(zhuǎn)制片機(jī)轉(zhuǎn)鼓表面會(huì)浸沾約1mm～2.5mm高濃鈣液，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)面夾套循環(huán)水冷卻迅速結(jié)晶同時(shí)旋轉(zhuǎn)約220°被刮刀刮下，刮下約20mm×20mm的片狀氯化鈣順流管進(jìn)入有一定風(fēng)壓的熱空氣為熱源的振動(dòng)流化床振動(dòng)流花前移干燥脫出游離水達(dá)到77％以上，經(jīng)冷卻包裝后可做產(chǎn)品出售。

參考文獻(xiàn)

[1] [中國(guó)發(fā)明] CN202010295414.7 一種固體氯化鈣的生產(chǎn)方法