氯化鈣經(jīng)熔鹽電解產(chǎn)出金屬鈣的過程,是工業(yè)上生產(chǎn)鈣的主要方法,包括氯化鈣制取和氯化鈣熔鹽電解兩大環(huán)節(jié)。熔鹽電解法生產(chǎn)金屬鈣所用的原料是無水氯化鈣,制取有石灰石鹽酸溶解和氯氣堿液吸收兩種方法。
1、氯氣堿液吸收法
利用生產(chǎn)中所排出的有害含氯廢煙氣為原料來制取CaCl2。在有催化劑(氫氧化鎳:氫氧化銅:氫氧化鐵=1:1:3)存在的條件下,含氯廢煙氣中的氯被含CaO110~130g/L的石灰乳所吸收后,轉(zhuǎn)變成CaCI2。在溫度近于353K時,催化劑能抑制次氯酸鈣的生成。分解次氯酸鈣所需的催化劑量,按其質(zhì)量換算成鎳時,相當(dāng)于1m3石灰乳溶液約需要80g。返回用于吸收氯氣的石灰乳約含CaCl2200g/L,吸收氯氣后的堿液含CaCl2400~450g/L。
2、石灰石鹽酸溶解法
石灰乳溶液吸收氯氣的過程在有霧化葉輪的機(jī)械吸收室內(nèi)進(jìn)行。石灰乳吸收氯氣后,進(jìn)入反應(yīng)器,使其無水氯化鈣再次分解成CaCl2。殘余的次氯酸鈣在353K溫度時被新添加的一部分催化劑催化分解。產(chǎn)出含CaCl2的堿液含有鎂、SO42-、鋁、鐵等雜質(zhì),需經(jīng)過提純處理。往堿液加BaCl2使SO42-生成BaSO4沉淀除去。
在pH10時,往堿液中加入CaO,鎂便發(fā)生Mg(OH)2沉淀,而氫氧化鋁和氫氧化鐵在pH3或4時就開始沉淀。提純處理過的堿液經(jīng)過濾機(jī)中和后,得到含CaCl2400~450g/L的懸浮溶液。懸浮液送入霧化干燥器中,用573K左右的熱空氣干燥,干燥后產(chǎn)出的無水氯化鈣約含5%的水分。此法可回收氯氣達(dá)98%。
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