磷石膏综合利用新工艺研究

提出了磷石膏综合利用新工艺。以磷石膏、碳酸氢铵和氨水为原料制备硫酸铵，并用盐酸处理碳酸钙粗品制备氯化钙。研究确定了工艺条件，研制的产品质量达到有关标准，应用前景广阔。     

磷石膏综合利用新工艺研究

为了实现磷石膏中硫酸钙的再资源化，提出了磷石膏综合利用新工艺。其过程包括：以磷石膏、碳酸氢铵和氨水为原料制备硫酸铵，并用盐酸处理碳酸钙粗品制备氯化钙。适宜的工艺条件为：(1)硫酸铵的制备：反应温度25～30℃，     

用硝酸磷肥生产中副产的磷石膏制备硫酸铵和碳酸钙

随着磷矿品位的不断下降,磷复肥企业必然面对使用中低品位的磷矿。为了解决冷冻法硝酸磷肥生产中深度除钙副产磷石膏的堆积问题,以磷石膏、碳酸铵和氨水为原料进行复分解反应制备硫酸铵和碳酸钙,以实现硫资源的循环利用。考察了影响硫酸钙转化率的各种因素,通过正交实验确定了复分解反应的优惠工艺条件,并作了验证性实验。结果表明,在优惠工艺条件下磷石膏中硫的转化率可达96.7%。用磷石膏生产硫酸铵,不仅是环境保护的需要,也是废物利用、资源回收的需要,具有潜在的社会效益和经济效益。     

磷石膏复分解法制备硫酸铵的研究

以磷石膏和碳酸铵为原料,采用复分解法制备硫酸铵。考察了原料物质的量比、反应温度、反应时间、液固比、搅拌器转速等因素对磷石膏制备硫酸铵的影响。通过实验,确定了最佳工艺条件:原料液中CO2-3与SO2-4物质的量比为1.5,反应温度50℃,反应时间90 min,液固比为5.0,搅拌器转速为200 r/min以上。在此条件下,磷石膏制备硫酸铵转化率大于90.0%,产品质量分数大于98.0%。     

天然石膏制备硫酸钾清洁生产工艺的研究

对石膏复盐法制备硫酸钾工艺进行了研究和改进。针对工艺过程中的第一步反应,研究反应温度、反应时间、搅拌强度、加水量、配料比等因素对反应过程的影响,寻找适宜的反应条件,探讨副产物碳酸钙的回收利用方法。针对第二步复分解反应,研究确定了甲醇为添加剂,提高氧化钾收率达到90%以上,甲醇回收循环使用,并副产氯化铵;考察了反应温度等因素对氧化钾收率的影响,通过正交实验确定了反应的工艺条件。整个生产过程无废渣排放,工艺简单清洁。提出了一条有效利用天然石膏生产硫酸钾的清洁生产新工艺,通过该方法,可将天然石膏和碳酸氢铵变为具有更高价值的硫酸钾和氯化铵。     

磷石膏综合利用副产物碳酸钙渣的深加工研究

对磷石膏综合利用生产硫酸铵的副产物碳酸钙渣的处理工艺进行了研究.以硝酸、碳酸氢铵和氨水为原料,考察了反应温度等因素对反应时钙转化率的影响,通过正交实验确定了反应的工艺条件;碳酸钙渣得到深加工,有利于进一步完善磷石膏的综合利用.     

脱硅磷石膏制备硫酸铵和碳酸钙的研究

利用脱硅磷石膏、碳酸氢铵和氨水为原料,制备硫酸铵和碳酸钙,通过正交试验设计和单因素试验,探索最佳工艺条件。结果表明适宜的工艺条件为:反应温度50℃,反应时间2h,物料比1.11,液固比2.2,搅拌速度200r/min。此时硫的转化率为99.66%,硫的回收率为97.89%,氮的回收率为89.47%,综合回收率为93.68%,碳酸钙的过滤强度为653.79kg/m~2·h。硫酸铵产品质量达到了国家标准一等品的要求,碳酸钙产品中CaCO_3质量分数达到了97.74%,实现了磷石膏的高效利用。     

磷石膏复分解制硫酸铵的工艺研究

采用单因素试验,进行了以磷石膏为原料复分解反应制备硫酸铵的试验,考察了反应时间、反应温度、加料速度、液固比、物料比[n(CO2-3)/n(SO2-4)]和搅拌器转速对反应的影响.通过正交试验优选,确定了最佳工艺条件:反应时间为100 min,反应温度为45℃,搅拌器转速为150 r/min,物料比[n(CO2-3)/n(SO2-4)]为1.15,液固比(质量计)为2.9,加料速度为36g/min.在最佳工艺条件下,磷石膏中SO2-4的平均转化率为98.98%.     

聚乙二醇对碳酸钙结晶行为的影响

采用氯化钙和碳酸钠溶液复分解合成的简单方法,以聚乙二醇(PEG)表面活性剂为改性剂,通过改性剂用量、反应温度的改变,合成碳酸钙.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、白度(Whiteness)等检测方式对产物进行晶型结构和性能分析,从而探究出制备球形、花瓣形、层叠形碳酸钙的较好条件.     

纳米碳酸钙的制备及吸附性能研究

以氯化钙、硝酸钙分别和碳酸钠反应制备纳米碳酸钙,研究反应温度、反应浓度和钙盐种类对碳酸钙粒度、吸附性能的影响。结果表明,氯化钙参与制备的最佳工艺条件为:反应物浓度均为2 mol/L,反应温度为40℃。在同样的反应条件下,硝酸钙参与反应可制备粒度较小的碳酸钙。扫描电镜显示试样形貌为层状和块状,一次粒度约为100 nm。硝酸钙和碳酸钠反应制得的碳酸钙吸附性能好于氯化钙同碳酸钠制得的碳酸钙。     

钛石膏综合利用及硫钙分离新工艺研究

为了解决钛石膏综合利用问题,提出一种温和的湿化学法转化法,采取铵盐循环的方式实现以低价碳酸氢铵为原料、使钛石膏固废转化为高质量碳酸钙产品,同时获得硫酸铵和富铁渣。试验结果表明,钛石膏与碳酸氢铵的质量比为1∶1、反应温度为65 ℃、反应时间为1.25 h条件下,钛石膏的转化率可以达到95%以上,将转化后的碳酸钙和铁渣等与氯化铵加热沸腾反应并回收碳酸铵,将反应完成后的固液分离,利用回收的碳酸铵与分离液体进一步反应可得纯度高达98%以上的碳酸钙和含铁量高达61%以上的铁渣。     

水溶性P2O5对石膏碳酸铵转化过程影响的研究

以纯CaSO4·2H2O添加水溶性P2O5进行了石膏与碳酸铵溶液转化反应实验,探索了水溶性P2O5对转化过程的影响及影响机理.实验结果发现,石膏中水溶性P2O5的存在使SO42-的转化率降低,过滤困难,产物具有触变性.X射线衍射、扫描电镜分析表明,水溶性P2O3存在降低了碳酸钙晶型由球霞石向方解石转变的速率,并使碳酸钙晶体晶习变坏.用电子探针和等离子发射光谱分别对产物固相表面成分和滤液中Ca、P含量进行了分析,水溶性P2O5是通过吸附在固相产物表面对碳酸钙晶型和晶习产生影响的.     

磷石膏脱硫钙渣制备轻质碳酸钙

为了有效利用磷石膏脱硫钙渣资源,以磷石膏脱硫钙渣为原料合成了球形轻质碳酸钙。本文首先利用XRD和SEM等测试手段分析了磷石膏脱硫钙渣的主要组成是氧化钙,主要杂质为二氧化硅以及少量铁铝镁。在此基础上首次提出了氯化铵浸取磷石膏脱硫钙渣,而后碳化合成轻质碳酸钙的新工艺。探讨了浸取过程中氯化铵的添加量,水与钙渣的液固比(质量比),温度工艺参数对钙浸取率和硅脱除率的影响,确定了较优工艺条件为:氯化铵添加量为总固体质量的50%,水与钙渣的液固比为9:1,温度为40℃。在该工艺条件下,钙的浸取率可达67.98%,硅的脱除率可达97.80%。对上述浸取液经碳化制备出的轻质碳酸钙,其纯度为97.90%,白度为94.2度,沉降体积为3.5mL/g,均符合《普通工业沉淀碳酸钙》(HG/T 2226-2010)标准对一等品指标要求,且主晶型为球文石型,表明了该工艺效果良好。     

Physico-chemical properties of by-product gypsum

Four samples of by-product gypsum were analysed by chemical and physical methods and subjected to comparable degrees of calcination in a special rotary furnace. The hydration characteristics of the resulting calcium sulphate hemihydrates were determined in terms of three basic parameters viz. α₀, a measure of heterogeneous nucleation in the system; k, a measure of self-acceleration of the reaction; and θ, the period of induction. Measurements were made of the size distribution of particles, pH, water requirement, the colour and compressive strength of cast gypsums made from the hemihydrates, and comparisons were made with two samples of calcined natural gypsum. Additions of calcium oxide were also made to the by-product gypsums and the same procedures followed. Hydration of the calcined products resulted in considerable differences in the kinetic parameters. Both differences in nucleation and transport of calcium sulphate from the grains of hemihydrate to the growing crystals of the dihydrate seemed to contribute to variations in reactivity. The by-product gypsums calcined alone, or in the presence of calcium oxide, yielded hemihydrates with water requirements greater than those of the calcined natural gypsums. The compressive strengths of cast gypsums made from these hemihydrates were somewhat less than those made from the calcined natural gypsums. The colour co-ordinates were about the same. After treatment with calcium oxide, the by-product gypsum appears to be suitable for making plaster of Paris.     

铵浸法由白云石制备高纯度碳酸钙和氧化镁

通过对煅烧后的白云石中所含的氧化钙和氧化镁，分别采用氯化铵溶液和硫酸铵溶液进行浸提，使其中的钙、镁得到较好的分离。氯化钙浸提液用碳化法在不同的晶体控制剂的作用下，制备出了不同粒径的球形和立方体形的高纯度碳酸钙。硫酸镁浸提液采用碳酸铵沉淀法制备出了高纯度高活性的氧化镁。并对反应过程中的温度、浓度、晶形控制剂的种类等影响因素进行了研究，确定了反应的最佳条件，提高了资源的利用率。     

The gypsum reduction process and its validation using the Mintek Pyrosim model

Waste gypsum is produced as a by-product from the fertilizer, mining industries, and acid mine water neutralization using calcium carbonate and/or lime and desalination processes using reverse osmosis and ion-exchange processes, resulting in environmental and storage problems. The purpose of the study was to establish optimum operating conditions for the recovery of valuable products, e.g., sulfur and precipitated calcium carbonate, from waste gypsum, hence, offer an attractive solution to the gypsum waste problem. The paper presents results on thermal studies of waste gypsum in a tube furnace and its validation using the Mintek Pyrosim model. Gypsum was homogeneously mixed with coal and the reduction experiments conducted. The following findings were made: (i) reduction of waste gypsum is an endothermic reaction since, ΔH values were greater than 0 (ΔH?>?0) when the reduction temperature was increased from 25 to 1200°C, (ii) energy requirement is dependent on temperature and gypsum to coal ratio. Gypsum to calcium sulfide conversion of 83.5 and 83.8% was obtained at the optimum temperature range of 1100–1200°C and gypsum to calcium sulfide conversion of 85.4% was obtained at the optimum coal to gypsum mole ratio of 2.1:1, (iii) excess coal gave a lower conversion, and (iv) the predicted data using Mintek Pyrosim were found to be similar to the experimental data.     

钙碳比对CaSO4-CaCO3-(NH4)2CO3-H2O体系反应-结晶过程的影响

在CaSO₄-CaCO₃-（NH₄）₂CO₃-H₂O反应体系中,生成碳酸钙与硫酸铵的控速步骤是石膏溶解。溶解表面被新生的碳酸钙结晶覆盖是重要影响因素。基于反应面模型,通过调整钙离子溶出速率与碳酸根加入速率之比（钙碳比）,将反应-结晶面控制在溶解表面的固液扩散边界层临界距离之外从而避免覆盖。实验采用表面积一定的天然纯净块状石膏试样,并向溶解体系滴加碳酸铵溶液,使钙碳比分别为0.125、0.25、0.5、1、2、4和8,观察碳酸钙在石膏表面的包覆现象,并预测反应-结晶面与溶解表面之间的微距离。结果显示,当钙碳比为0.125、0.25、0.5和1时,试样表面出现碳酸钙包覆但包覆量随λ增大而减小;当钙碳比为2、4和8时,试样表面不出现包覆,碳酸钙结晶生成于液相主体。将钙碳比为1视为临界值,该条件下反应-结晶面与溶解表面的微距离大于18 μm。