电石废渣制备碳酸钙的研究

论文摘要

电石渣是电石法生产PVC的工业废弃物,由于主要成分为氢氧化钙,高碱性,保水性强,符合Ⅱ类一般工业固体废物,仅简单处理对环境有害。本论文以电石渣为原料制备碳酸钙,研究了高温煅烧法和氯化铵溶液浸出法。探讨了两种方法中工艺参数对碳酸钙含量和形貌的影响。1)在煅烧精制工艺中提出了加入碳酸钠,同时脱除电石渣中的碳和酸不溶物方法。研究了碳酸钠加入量、煅烧温度、煅烧时间、消化条件等因素对碳酸钙质量和形貌的影响,得到较优的工艺条件为：煅烧温度900℃,煅烧时间为1小时,碳酸钠加入量为杂质摩尔量的1.5倍,消化灰水1：7,消化水起始温度为93℃,在消化水中加入氢氧化钠的浓度20g/L,保温时间0.5小时,粗石灰乳经500目过筛,经碳化得到碳酸钙纯度为96.8%。2)在氯化铵溶液浸出法中,浸取最佳工艺条件为：反应物浓度质量比为电石渣：氯化铵：水=1：1.5：8,反应温度85℃,反应时间1小时,电石废渣中钙的浸取率达到83.3%。浸取液经过滤、碳化、再过滤、干燥后,碳酸钙含量可达99.6%。3)在浸取液碳化过程研究结果表明,氯离子对碳酸钙生长的形貌没有明显影响,NH3会使碳酸钙颗粒更小。氯化铵溶液浸出法得到的碳酸钙颗粒均是由纳米级颗粒组成的大球形碳酸钙。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 电石废渣的处理与利用研究现状
• 1.1.1 电石渣简介及对环境的污染
• 1.1.2 电石渣生产建筑材料
• 1.1.3 电石渣作化工材料
• 1.1.4 用电石渣再生电石循环利用
• 1.1.5 其它用途
• 1.1.6 电石渣利用新趋势
• 1.2 碳酸钙分类及应用
• 1.2.1 碳酸钙分类
• 1.2.2 纳米碳酸钙的应用
• 1.2.3 纳米碳酸钙的研究现状
• 1.3 电石废渣制备碳酸钙的研究现状
• 1.3.1 高温煅烧法
• 1.3.2 溶液浸出法
• 1.3.3 其它方法
• 1.4 本论文研究目的及研究内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 高温煅烧法制备碳酸钙工艺研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验试剂与仪器
• 2.1.2 实验目的
• 2.1.3 实验原理
• 2.1.4 实验步骤
• 2.1.5 实验工艺流程框图
• 2.2 煅烧条件的影响
• 2CO₃的影响'>2.2.1 煅烧时加入NaOH或Na₂CO₃的影响
• 2.2.2 煅烧温度的影响
• 2.2.3 煅烧时间的影响
• 2.2.4 一般煅烧时的反应机理
• 2CO₃的反应机理'>2.2.5 煅烧时加入NaOH或Na₂CO₃的反应机理
• 2.3 消化条件对碳酸钙含量和石灰乳质量的影响
• 2.3.1 消化时加NaOH的影响
• 2.3.2 消化灰水比对石灰乳质量的影响
• 2.3.3 消化水初始温度对石灰乳质量的影响
• 2.3.4 消化保温时间对碳酸钙纯度的影响
• 2.3.5 过筛目数对碳酸钙纯度的影响
• 2.3.6 消化时加入NaOH的反应原理
• 2.4 碳酸钙产品质量检测结果
• 2.5 本章小结
• 第3章 高温煅烧法中碳化过程研究
• 3.1 实验原理与步骤
• 3.1.1 实验试剂及仪器
• 3.1.2 实验目的
• 3.1.3 实验步骤
• 3.2 石灰乳pH值对碳化时间的影响
• 3.3 石灰乳pH值对碳酸钙形貌的影响
• 3.4 石灰乳品质对碳酸钙形貌的影响
• 3.5 添加剂加入制备纳米级碳酸钙
• 3.6 本章小结
• 第4章 氯化铵溶液浸出法制备碳酸钙工艺研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验试剂及仪器
• 4.1.2 实验目的
• 4.1.3 实验原理
• 4.1.4 实验步骤
• 4.1.5 实验工艺流程框图
• 4.2 溶液浸出法效果分析
• 4.3 电石渣中钙浸取率的研究
• 4.3.1 电石渣和氯化铵的质量比对钙浸取率影响
• 4.3.2 电石渣和水的质量比对钙浸取率影响
• 4.3.3 反应温度对钙浸取率的影响
• 4.3.4 反应时间对钙浸取率的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 氯化铵溶液浸出法中碳化过程研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 实验试剂及仪器
• 5.1.2 实验目的
• 5.1.3 实验步骤
• 3对碳酸钙颗粒的影响'>5.2 NH₃对碳酸钙颗粒的影响
• -对碳酸钙颗粒的影响'>5.3 Cl^-对碳酸钙颗粒的影响
• 5.4 碳酸钙产品分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢