輕(qing)鈣(輕(qing)質碳酸鈣)的受(shou)控過程
一種將(jiang)石(shi)(shi)膏轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)沉淀(dian)碳酸鈣(gai)的(de)(de)(de)過程(cheng),包(bao)(bao)括反應一種由石(shi)(shi)膏和一粒種子組成的(de)(de)(de)混(hun)(hun)(hun)合(he)物,一種礦物酸,或(huo)兩(liang)者都至少(shao)有一種碳酸鹽(yan)來源(yuan),由此(ci)產生(sheng)的(de)(de)(de)沉淀(dian)碳酸鈣(gai)是由方解石(shi)(shi)和/或(huo)霰石(shi)(shi)的(de)(de)(de)形式直接產生(sheng)的(de)(de)(de),而不需要從一個vaterite的(de)(de)(de)多態轉(zhuan)(zhuan)化。的(de)(de)(de)過程(cheng)也將(jiang)石(shi)(shi)膏轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)沉淀(dian)碳酸鈣(gai)混(hun)(hun)(hun)合(he)物包(bao)(bao)括提供包(bao)(bao)括1)石(shi)(shi)膏2)種子、無機酸,或(huo)iii)至少(shao)一個添(tian)加劑選擇集團組成的(de)(de)(de)硫酸銨,有機酸,或(huo)鐵材料,反應混(hun)(hun)(hun)合(he)物與至少(shao)一個碳酸鹽(yan)源(yuan)產生(sheng)沉淀(dian)碳酸鈣(gai)球霰石(shi)(shi)的(de)(de)(de)形式。
沉淀碳酸鈣(gai)的受控過程。
文摘
一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)將石(shi)膏轉化(hua)為沉淀(dian)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)的(de)(de)過程,包(bao)括反應一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)由(you)石(shi)膏和(he)一(yi)粒種(zhong)(zhong)(zhong)子組成的(de)(de)混合(he)物(wu),一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)礦(kuang)物(wu)酸(suan),或兩者都至(zhi)少(shao)有一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)酸(suan)鹽來源(yuan),由(you)此(ci)產生的(de)(de)沉淀(dian)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)是(shi)由(you)方解石(shi)和(he)/或霰(xian)石(shi)的(de)(de)形式直接(jie)產生的(de)(de),而不需要從(cong)一(yi)個vaterite的(de)(de)多態轉化(hua)。的(de)(de)過程也將石(shi)膏轉化(hua)為沉淀(dian)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)混合(he)物(wu)包(bao)括提供包(bao)括1)石(shi)膏2)種(zhong)(zhong)(zhong)子、無機酸(suan),或iii)至(zhi)少(shao)一(yi)個添加劑選擇集團(tuan)組成的(de)(de)硫(liu)酸(suan)銨,有機酸(suan),或鐵材料(liao),反應混合(he)物(wu)與至(zhi)少(shao)一(yi)個碳(tan)酸(suan)鹽源(yuan)產生沉淀(dian)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)球(qiu)霰(xian)石(shi)的(de)(de)形式。
目前(qian)的(de)披(pi)露涉及一種(zhong)將石膏(gao)轉化(hua)為沉淀碳酸鈣的(de)受控過程(cheng),這(zhe)種(zhong)碳酸鈣具有理(li)想的(de)多態性(xing)和晶粒尺寸特征。
有(you)關(guan)藝術(shu)的描(miao)述(shu)。
此處提(ti)供(gong)的(de)(de)“背景(jing)”描(miao)(miao)述是為了一般呈(cheng)現披露內容的(de)(de)目的(de)(de)。在本背景(jing)部分所描(miao)(miao)述的(de)(de),在本背景(jing)部分描(miao)(miao)述的(de)(de)工作,以(yi)及(ji)在提(ti)交申(shen)請時可能未(wei)被(bei)(bei)視為先前(qian)技術的(de)(de)描(miao)(miao)述的(de)(de)某些方面,并沒有被(bei)(bei)明確或隱含地(di)承認為當前(qian)披露的(de)(de)現有技術。
發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)是發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)工業(ye)設施。每個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)站都有一(yi)(yi)個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji),一(yi)(yi)個(ge)(ge)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)機(ji)(ji)器,通過在磁場和導體(ti)之間(jian)產生(sheng)相(xiang)對運(yun)動,將機(ji)(ji)械(xie)能轉(zhuan)換成(cheng)電(dian)(dian)(dian)能。發(fa)電(dian)(dian)(dian)所利(li)用的(de)能源變化(hua)(hua)很大。世(shi)界上大多數發(fa)電(dian)(dian)(dian)站都燃燒煤炭、石油和天然氣(qi)等化(hua)(hua)石燃料(liao)發(fa)電(dian)(dian)(dian)。化(hua)(hua)石燃料(liao)發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)通常是燃煤發(fa)電(dian)(dian)(dian)站。這(zhe)些燃煤發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)在蒸汽鍋爐(lu)里燃燒煤炭產生(sheng)熱量(liang)。蒸汽驅動汽輪機(ji)(ji)和發(fa)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji),然后產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)能。由甘蔗、城(cheng)市固體(ti)廢物、垃(la)圾填(tian)埋場甲(jia)烷或其他(ta)形式(shi)的(de)生(sheng)物量(liang)所產生(sheng)的(de)廢物,可能會助長一(yi)(yi)種生(sheng)物燃料(liao)發(fa)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)。這(zhe)些過程中(zhong)的(de)廢物包括灰(hui)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硫、氮氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物和二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)。一(yi)(yi)些氣(qi)體(ti)可以(yi)從廢水中(zhong)去除(chu)以(yi)減少污染。
煙氣(qi)是(shi)(shi)通過(guo)煙道進入大氣(qi)的氣(qi)體,它是(shi)(shi)一種管(guan)道或管(guan)道,用于(yu)從(cong)壁爐(lu)、烤箱、爐(lu)、鍋爐(lu)或蒸(zheng)汽(qi)發生(sheng)器中輸送廢氣(qi)。通常,煙氣(qi)是(shi)(shi)指發電廠產生(sheng)的燃燒廢氣(qi)。從(cong)煙氣(qi)中去(qu)除廢物,如二(er)氧化(hua)硫(liu)。是(shi)(shi)由(you)空氣(qi)質(zhi)量監管(guan)機構強(qiang)制要求減少由(you)燃煤引(yin)起的酸雨(yu)。為(wei)了減少燃煤電廠二(er)氧化(hua)硫(liu)的排放,燃燒后的煙氣(qi)用石(shi)灰石(shi)處(chu)理,以石(shi)膏的形式將(jiang)二(er)氧化(hua)硫(liu)(如硫(liu)酸鈣)隔離。
使用煙氣脫硫(此處簡稱“FGD”)的(de)燃煤電廠,對(dui)其使用的(de)石灰石的(de)鈣含量(liang)設定了非常(chang)高的(de)規格。從FGD(如(ru)干墻)中回收的(de)硫酸(suan)鈣有(you)很(hen)大的(de)市場(例如(ru)干墻),另外,作(zuo)為一種(zhong)具有(you)有(you)限(xian)水(shui)溶性的(de)固(gu)體,它可以有(you)效(xiao)地從工(gong)藝(yi)水(shui)中分離出來,如(ru)果需要或轉(zhuan)化(hua)為碳酸(suan)鈣,則可以通過(guo)已知的(de)過(guo)程將其轉(zhuan)化(hua)為固(gu)體。
由燃煤電廠FGD產生(sheng)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)膏(gao)是一(yi)(yi)種(zhong)不純的(de)(de)(de)硫(liu)酸(suan)鈣形式。這些雜質(zhi)可能對石(shi)(shi)膏(gao)與碳(tan)酸(suan)鹽反應(ying)時沉淀碳(tan)酸(suan)鈣的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)和變形有重大影響。例如,硫(liu)酸(suan)鎂是一(yi)(yi)種(zhong)從FGD過程中與石(shi)(shi)膏(gao)結合的(de)(de)(de)產物,它的(de)(de)(de)高水溶性增加了清理(li)FGD工(gong)藝水的(de)(de)(de)難度(du)。克服這些影響將有利于提供一(yi)(yi)致的(de)(de)(de)工(gong)業碳(tan)酸(suan)鈣。
采用(yong)(yong)煅燒的天然碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)生(sheng)產(chan)沉淀碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai),在(zai)工業上得到了廣泛的應用(yong)(yong)。在(zai)連續暴露于水和二氧(yang)化碳(tan)(tan)的情況下,產(chan)生(sheng)沉淀碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)的氧(yang)化鈣(gai)(gai)的形成(cheng)力。煅燒天然碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)所消耗的能量是沉淀碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)(gai)生(sheng)產(chan)成(cheng)本的重要(yao)組成(cheng)部分。
鑒(jian)于上述(shu)情況,本披露的(de)一個方面是(shi)提(ti)供一個受控(kong)過程,將石膏轉化(hua)為(wei)(wei)沉淀(dian)碳酸鈣(gai),并在避(bi)免上述(shu)不利(li)條(tiao)件(jian)的(de)情況下,將其轉化(hua)為(wei)(wei)所需的(de)多晶型和晶粒。
在其他行(xing)業(ye),如(ru)(ru)鉆井(jing)油氣(qi)開(kai)采(cai),液體(ti)(ti)(ti)可(ke)用于各種原因(yin),如(ru)(ru)潤滑和冷卻(que)鉆頭的(de)(de)切削(xue)表(biao)面(mian)鉆探時(shi),控制地(di)層流體(ti)(ti)(ti)壓(ya)力(li)以防止井(jing)噴,維護好(hao)(hao)穩(wen)定、懸浮(fu)固體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)好(hao)(hao),盡量減少流體(ti)(ti)(ti)損失,穩(wen)定的(de)(de)地(di)層油井(jing)鉆,壓(ya)裂形成(cheng)附(fu)近(jin)的(de)(de)好(hao)(hao),取代與另一(yi)種流體(ti)(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)流體(ti)(ti)(ti),打掃好(hao)(hao)了,測試好(hao)(hao),安放(fang)(fang)一(yi)個封隔(ge)器(qi),放(fang)(fang)棄放(fang)(fang)棄的(de)(de)好(hao)(hao)或(huo)準備(bei)好(hao)(hao),,否(fou)則治(zhi)療或(huo)形成(cheng)。這些流體(ti)(ti)(ti)應該能夠(gou)懸浮(fu)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)(增加(jia)(jia)泥土(tu)的(de)(de)比重),一(yi)般是細磨砂(硫(liu)酸鋇(bei)),運輸粘土(tu)和其他能夠(gou)附(fu)著和覆(fu)蓋鉆孔表(biao)面(mian)的(de)(de)物質。然而,傳統(tong)的(de)(de)權(quan)重代理可(ke)能具有不受歡迎的(de)(de)屬性。例如(ru)(ru),加(jia)(jia)重劑(ji)(ji)(ji),例如(ru)(ru)鐵氧(yang)基的(de)(de)加(jia)(jia)重劑(ji)(ji)(ji)可(ke)能會過度磨蝕,并會對設備(bei)造(zao)成(cheng)損壞或(huo)腐蝕。類似地(di),硫(liu)酸鋇(bei)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)以填充井(jing)地(di)層中的(de)(de)裂縫(feng),從(cong)而抑制碳氫化(hua)合物的(de)(de)流動。因(yin)此,提供改進的(de)(de)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji),如(ru)(ru)加(jia)(jia)重劑(ji)(ji)(ji),改善性能,是可(ke)取的(de)(de)。
總結
根據第(di)一(yi)個方(fang)(fang)(fang)面,目前(qian)的(de)披露(lu)涉及一(yi)種(zhong)將石(shi)膏(gao)轉化(hua)為(wei)沉淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)過程,其中包括對一(yi)種(zhong)由石(shi)膏(gao)和(he)(he)(he)一(yi)粒種(zhong)子,一(yi)種(zhong)礦物酸(suan)(suan),或至少一(yi)種(zhong)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)鹽源(yuan)產生沉淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)混合物進(jin)行(xing)反應(ying)。反應(ying)物和(he)(he)(he)種(zhong)子和(he)(he)(he)/或控制晶體(ti)變(bian)(bian)形(xing)的(de)無機酸(suan)(suan)和(he)(he)(he)/或沉淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)粒度(du),沉淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)是方(fang)(fang)(fang)解石(shi)和(he)(he)(he)霰(xian)(xian)石(shi)的(de)形(xing)式和(he)(he)(he)/或球(qiu)(qiu)霰(xian)(xian)石(shi)和(he)(he)(he)方(fang)(fang)(fang)解石(shi)和(he)(he)(he)霰(xian)(xian)石(shi)可(ke)能產生直接從反應(ying)沒有轉換從一(yi)個球(qiu)(qiu)霰(xian)(xian)石(shi)變(bian)(bian)形(xing)。
碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)源(yuan)(yuan)至少是(shi)由碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)、碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)(qing)銨(an)(an)(an)(an)、氨(an)基甲酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)、碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)、白云石、金屬(shu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)和(he)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)組成的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)一(yi)(yi)個(ge)實施(shi)例(li)中(zhong)(zhong),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)源(yuan)(yuan)是(shi)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)、氨(an)基甲酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)和(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)(qing)銨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)混(hun)(hun)合物(wu),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)(qing)銨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)大于(yu)(yu)或(huo)(huo)等于(yu)(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)混(hun)(hun)合物(wu)中(zhong)(zhong)氨(an)基甲酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)或(huo)(huo)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)。在(zai)另一(yi)(yi)實施(shi)例(li)中(zhong)(zhong),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)源(yuan)(yuan)是(shi)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)、氨(an)基甲酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)和(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)(qing)銨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)混(hun)(hun)合物(wu),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)(qing)銨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)低(di)于(yu)(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)混(hun)(hun)合物(wu)中(zhong)(zhong)氨(an)基甲酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)或(huo)(huo)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)(an)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)。在(zai)目前的(de)(de)(de)(de)(de)披露中(zhong)(zhong),添(tian)加的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)大于(yu)(yu)混(hun)(hun)合物(wu)中(zhong)(zhong)石膏的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang),其中(zhong)(zhong)石膏與碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)爾比從(cong)1:11到1:5。在(zai)一(yi)(yi)個(ge)實施(shi)例(li)中(zhong)(zhong),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)來源(yuan)(yuan)是(shi)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(tan)與氨(an)或(huo)(huo)氫(qing)(qing)(qing)氧化(hua)(hua)銨(an)(an)(an)(an)反(fan)應(ying)(ying),或(huo)(huo)在(zai)與包括石膏和(he)/或(huo)(huo)種子(zi)、礦物(wu)酸(suan)(suan)(suan)或(huo)(huo)兩者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)合物(wu)發(fa)生反(fan)應(ying)(ying)時發(fa)生反(fan)應(ying)(ying)。在(zai)另一(yi)(yi)個(ge)實施(shi)例(li)中(zhong)(zhong),碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)源(yuan)(yuan)是(shi)一(yi)(yi)種堿金屬(shu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)。
該種(zhong)(zhong)子(zi)至(zhi)少(shao)(shao)有一(yi)種(zhong)(zhong)由碳酸鈣、白云石(shi)、白云石(shi)碳酸鹽巖(yan)、硫酸鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦、二氧化硅和氧化鋅組成。在(zai)一(yi)個(ge)實(shi)施例(li)中(zhong),在(zai)混(hun)合物中(zhong)所(suo)含的種(zhong)(zhong)子(zi)的量(liang)(liang)等于或少(shao)(shao)于10個(ge)wt %與(yu)石(shi)膏。在(zai)另(ling)一(yi)個(ge)實(shi)施例(li)中(zhong),混(hun)合物中(zhong)所(suo)含種(zhong)(zhong)子(zi)的量(liang)(liang)至(zhi)少(shao)(shao)是(shi)石(shi)膏的10%。
在目前披露的(de)過程中(zhong),混合(he)物中(zhong)可能含有一(yi)種(zhong)礦(kuang)(kuang)物酸(suan),而礦(kuang)(kuang)物酸(suan)至少是(shi)一(yi)種(zhong)由硝酸(suan)、檸檬(meng)酸(suan)和磷酸(suan)組成的(de)基團(tuan)。石膏(gao)開始材料(liao)可能包括(kuo)碳(tan)酸(suan)鹽雜質,在這種(zhong)情況下,礦(kuang)(kuang)物酸(suan)被添加(jia)到摩爾等值中(zhong),它大于或等于石膏(gao)中(zhong)碳(tan)酸(suan)鹽雜質的(de)摩爾當量。
在一(yi)個(ge)具體的例(li)子中,該混合物進一(yi)步(bu)由(you)一(yi)個(ge)由(you)緩沖、分(fen)散劑(ji)(ji)(ji)(ji)、增稠劑(ji)(ji)(ji)(ji)、抗(kang)凝劑(ji)(ji)(ji)(ji)、消泡劑(ji)(ji)(ji)(ji)、流變劑(ji)(ji)(ji)(ji)、潤濕(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、助溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)、增亮(liang)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和色素組成(cheng)的一(yi)種添加劑(ji)(ji)(ji)(ji)組合而(er)成(cheng)。根據某些實(shi)施(shi)例(li),添加劑(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)檸檬(meng)酸、磷酸、硫(liu)酸銨或硫(liu)代(dai)硫(liu)酸鈉。在一(yi)個(ge)實(shi)施(shi)例(li)中,添加劑(ji)(ji)(ji)(ji)的重量百分(fen)比從(cong)0.5%到10%相對于石膏。
目前使用的(de)石(shi)(shi)膏可以(yi)是純化(hua)石(shi)(shi)膏或非純化(hua)石(shi)(shi)膏。在(zai)一個實施例(li)中,石(shi)(shi)膏在(zai)反應之(zhi)前過濾、過濾或離心去除雜質。
將(jiang)石膏轉化為沉(chen)淀碳(tan)酸鈣的過程,還包括從脫水、干(gan)燥、老化、表面處(chu)理、尺寸縮小和選(xuan)礦等方(fang)(fang)面選(xuan)擇的至少(shao)一種方(fang)(fang)法(fa)處(chu)理沉(chen)淀碳(tan)酸鈣。
根據第二個(ge)方(fang)面,目前的信息披露與(yu)石(shi)膏(gao)(gao)轉化為(wei)沉(chen)淀(dian)碳酸(suan)鈣的過程(cheng),包括提供我)石(shi)膏(gao)(gao)和ii)種(zhong)子(zi),或至(zhi)少(shao)一(yi)個(ge)工藝(yi)條(tiao)件選擇集團組成(cheng)的反應(ying)溫度低(di)于45°c;并對(dui)至(zhi)少(shao)一(yi)種(zhong)碳酸(suan)鹽源的石(shi)膏(gao)(gao)進行反應(ying),形成(cheng)了(le)以(yi)vaterite形式形成(cheng)的沉(chen)淀(dian)碳酸(suan)鈣。反應(ying)物和種(zhong)子(zi)和/或工藝(yi)條(tiao)件控(kong)制了(le)vaterite的粒(li)徑。
碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)源至(zhi)少(shao)是(shi)由碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)、碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)銨(an)(an)(an)、氨(an)基(ji)甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)、碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣、白云石、金屬碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)和二(er)氧(yang)化碳組成(cheng)的(de)(de)。在(zai)另一實施(shi)(shi)例(li)中,碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)源是(shi)碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)、氨(an)基(ji)甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)和碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)銨(an)(an)(an)的(de)(de)碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)混(hun)(hun)合物,碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)(qing)銨(an)(an)(an)的(de)(de)含量低于碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)混(hun)(hun)合物中氨(an)基(ji)甲(jia)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨(an)(an)(an)的(de)(de)含量。在(zai)另一個實施(shi)(shi)例(li)中,碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)的(de)(de)來源是(shi)二(er)氧(yang)化碳,二(er)氧(yang)化碳與(yu)氨(an)或(huo)氫(qing)(qing)氧(yang)化銨(an)(an)(an)反(fan)應(ying),之(zhi)前或(huo)在(zai)與(yu)包括石膏和種子、礦物酸(suan)(suan)(suan)(suan)或(huo)兩者的(de)(de)混(hun)(hun)合物反(fan)應(ying)時。
該種子至少有一個由(you)碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、白云石(shi)、白云石(shi)碳酸鹽巖(yan)、硫酸鎂、氫氧化鎂、二(er)氧化鈦、二(er)氧化硅和氧化鋅(xin)組成。
在一個(ge)實(shi)施例中(zhong),該過(guo)程進一步包括在反(fan)(fan)應步驟之(zhi)前或在反(fan)(fan)應過(guo)程中(zhong)提(ti)供添(tian)加(jia)劑,其中(zhong)添(tian)加(jia)劑為硫酸(suan)銨(an),而硫酸(suan)銨(an)則相(xiang)對于(yu)石膏的重量,在混合(he)物中(zhong)以重量的比例從(cong)0.5%增加(jia)到10%。在另(ling)一個(ge)實(shi)施例中(zhong),鐵(tie)材料是氧化鐵(tie)。
的過程將石(shi)(shi)膏轉(zhuan)化(hua)為沉淀碳酸鈣進一(yi)步包括至少一(yi)個方(fang)法處理球(qiu)霰(xian)石(shi)(shi)從群體中選(xuan)擇包括脫水、干燥、老(lao)化(hua)、表(biao)面處理,尺寸減少,和選(xuan)礦,處理球(qiu)霰(xian)石(shi)(shi)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)方(fang)解石(shi)(shi)和霰(xian)石(shi)(shi)變形(xing)或多晶(jing)型(xing)物的混合。
根據第三個方(fang)面(mian),目前的(de)(de)披露涉及一(yi)種將(jiang)石(shi)(shi)膏轉(zhuan)化為含有石(shi)(shi)膏的(de)(de)沉淀(dian)碳酸(suan)鈣(gai)的(de)(de)過程;并且用至少一(yi)種碳酸(suan)鹽源對石(shi)(shi)膏進行反應,以vaterite的(de)(de)形式產生沉淀(dian)碳酸(suan)鈣(gai),這樣我)濕的(de)(de)vaterite的(de)(de)pH值小于或等于8,或ii) vaterite是干燥的(de)(de)。在一(yi)個實(shi)施(shi)例(li)中,碳酸(suan)鹽源是氨基甲(jia)酸(suan)銨或碳酸(suan)銨。
在(zai)另一方面,該過程(cheng)還包括在(zai)反應(ying)步驟之前或在(zai)反應(ying)過程(cheng)中提供(gong)添(tian)加(jia)劑,其中添(tian)加(jia)劑是硫(liu)酸銨(an)。
根(gen)據這(zhe)一(yi)揭示(shi)的(de)另一(yi)個方(fang)(fang)面(mian),一(yi)種沉(chen)淀(dian)碳(tan)(tan)酸(suan)鈣的(de)方(fang)(fang)法可能包括在溶(rong)液中(zhong)提供核(he)心或種子材料,在溶(rong)液中(zhong)加入(ru)硫(liu)酸(suan)鈣,在溶(rong)液中(zhong)加入(ru)碳(tan)(tan)酸(suan)鹽,并將碳(tan)(tan)酸(suan)鈣沉(chen)淀(dian)到核(he)或種子材料上。
另一方面(mian),碳(tan)酸鹽(yan)的來源(yuan)可能包括碳(tan)酸銨。
另一方(fang)面,可以在稀酸(suan)中溶解(jie)核心物質或種子材(cai)料(liao),例如鹽酸(suan)(HCl)。
另一(yi)(yi)方面,核(he)(he)心材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)或(huo)(huo)(huo)種子材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)(ke)(ke)能(neng)包(bao)(bao)括一(yi)(yi)個稱重劑。根據(ju)一(yi)(yi)些實(shi)施例,核(he)(he)心材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)(ke)(ke)能(neng)包(bao)(bao)括氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie),例如(ru)赤鐵(tie)礦。根據(ju)一(yi)(yi)些實(shi)施例,核(he)(he)心材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)(ke)(ke)能(neng)包(bao)(bao)括硫(liu)酸(suan)鋇。根據(ju)另一(yi)(yi)個方面,核(he)(he)心材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)或(huo)(huo)(huo)種子材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)(ke)(ke)能(neng)包(bao)(bao)括至少一(yi)(yi)個AgI通訊社(she)、AgCl,AgBr,AgCuS,AgS,銀2,氧(yang)化(hua)(hua)鋁,AsSb,AuTe2,尾(wei)巴,BaSO4,BaCrO4,包(bao)(bao),同天,BiOCl,(生物)2二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan),BiO3,Bi2S3,Bi2O3,曹、CaF2,CaWO4,碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai),二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)(鈣(gai)、鎂),cd,CdTe,Ce2O3,CoAsS,Cr2O3,措,Cu2O,CuS、忍耐(nai)力(li),CuS2,Cu9S5,CuFeS2 Cu5FeS4、CuS。Co2S3、鐵(tie)+ Al2O4 Fe2SiO4、FeWO4 FeAs2,FeAsS,菲(fei)斯,FeS2,FeCO3,Fe2O3、α-Fe2O3,α-FeO(哦(e)),Fe3O3,FeTiO3,硫(liu)化(hua)(hua)汞,Hg2Cl2,分別,角度出發,Mn2S,MnWO4,MnO,匯總,Mn2O3,Mn3O3,Mn2O7,MnO(哦(e)),CaMoO4、二硫(liu)化(hua)(hua)鉬、MOO2,MOO3,NbO4,NiO,NiAs2,尼亞(ya)斯,尼亞(ya)斯,NiS,PbTe,PbSO4,PbCrO4,PbWO4,PbCO3,(PbCl)2二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan),Pb2 + 2 pb4o4,Sb2SnO5,Sc2O3,SnO,SnO2,地(di)面讀數,SrCO3,SrSO4,二氧(yang)化(hua)(hua)鈦,UO2,V2O3、*大,V2O5,農村村民,Y2O3,YPO4,ZnCO3,氧(yang)化(hua)(hua)鋅(xin),ZnFe2O4,ZnAl2O4,硫(liu)化(hua)(hua)鋅(xin),ZrSiO4,氧(yang)化(hua)(hua)鋯、ZrSiO4的組合。另一(yi)(yi)方面,種子材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)或(huo)(huo)(huo)核(he)(he)心材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)(ke)(ke)能(neng)包(bao)(bao)括兩(liang)個或(huo)(huo)(huo)多個同構域,例如(ru),例如(ru),(Ba,Sr)SO4, (Ba,Sr)CO3,或(huo)(huo)(huo)Ba(SO4,CrO3)。
根據另一(yi)個方面,沉淀碳(tan)酸(suan)鈣(gai)可能(neng)重(zhong)量(liang)約(yue)(yue)(yue)10%至(zhi)約(yue)(yue)(yue)10%的碳(tan)酸(suan)鈣(gai)和種(zhong)子(zi)材(cai)料(liao)(liao)或核(he)心(xin)材(cai)料(liao)(liao)相結合(he),例如(ru),例如(ru),約(yue)(yue)(yue)10%至(zhi)約(yue)(yue)(yue)15%的重(zhong)量(liang),重(zhong)量(liang)約(yue)(yue)(yue)15%至(zhi)約(yue)(yue)(yue)15%,約(yue)(yue)(yue)20%至(zhi)約(yue)(yue)(yue)25%的重(zhong)量(liang),重(zhong)量(liang)約(yue)(yue)(yue)12%至(zhi)約(yue)(yue)(yue)18%的重(zhong)量(liang),或按重(zhong)量(liang)約(yue)(yue)(yue)18%至(zhi)約(yue)(yue)(yue)23%的重(zhong)量(liang)總和碳(tan)酸(suan)鈣(gai)和種(zhong)子(zi)材(cai)料(liao)(liao)或核(he)心(xin)材(cai)料(liao)(liao)。
根據另一(yi)個(ge)方面(mian),析出的碳(tan)酸鈣-核心成分可能有一(yi)個(ge)特定的重力,在(zai)大約(yue)2.6、3、4、4.5、5或5.5的范(fan)圍內(nei),上限約(yue)為20、15、10、9、8或7,并(bing)排(pai)列。
脫硫(liu)煙道氣(qi)形成石膏的(de)工藝。
目前的信息披露與脫(tuo)硫(liu)(liu)煙(yan)(yan)氣組(zu)(zu)成我的過(guo)程)擦洗組(zu)(zu)成的煙(yan)(yan)氣二氧化硫(liu)(liu),二氧化硫(liu)(liu)沒收代(dai)理產生懸架包(bao)括煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu)石膏和水(shui)溶液(ye)(ye)中(zhong)包(bao)括硫(liu)(liu)酸(suan)鎂(mei)ii)分離的煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu)石膏硫(liu)(liu)酸(suan)鎂(mei)溶液(ye)(ye)iii)碳酸(suan)反應(ying)至(zhi)少(shao)一個與硫(liu)(liu)酸(suan)鎂(mei)鹽解決方案(an)收益率碳酸(suan)鎂(mei),這可能是形成鎂(mei)和iv)隔離碳酸(suan)鎂(mei)或菱鎂(mei)礦。
在這里的(de)每一個具體實施例(li)中,都設想了(le)脫硫的(de)煙氣(qi)是由(you)煤電廠、石油發電廠、天然氣(qi)發電廠和/或生(sheng)物質燃料發電廠獲得的(de)。
在煙氣脫硫過程中使用的(de)碳(tan)酸(suan)鈣可以是純(chun)碳(tan)酸(suan)鈣,或(huo)添加了鎂等成分。根據鈣和(he)鎂的(de)含量,碳(tan)酸(suan)鈣可分為方解(jie)石或(huo)白云石等。
白云(yun)石是(shi)一種由碳酸(suan)鈣鎂(mei)組(zu)成(cheng)(cheng)的無水(shui)碳酸(suan)鈣礦(kuang)物(wu),如CaMg(CO3)2。白云(yun)石也(ye)用來描述沉積(ji)碳酸(suan)鹽(yan)(yan)巖,它主要(yao)由礦(kuang)物(wu)白云(yun)巖組(zu)成(cheng)(cheng)。礦(kuang)物(wu)白云(yun)巖在三角(jiao)菱(ling)形(xing)晶系(xi)中(zhong)結晶。它形(xing)成(cheng)(cheng)白色(se)、褐色(se)、灰色(se)或粉紅(hong)色(se)的晶體。白云(yun)石是(shi)一種雙碳酸(suan)鹽(yan)(yan),有(you)鈣和鎂(mei)離(li)子(zi)的交替結構排列。
從目前的信息披露來看,菱(ling)鎂礦(kuang)可能指的是碳酸(suan)鎂的結晶(jing)形態(tai)或(huo)非(fei)晶(jing)形態(tai),MgCO3。
在(zai)(zai)一(yi)些(xie)例子中,SO2螯合劑(ji)可以(yi)是(shi)(shi),但不限于含(han)鈣(gai)的碳酸鹽礦物(wu),包括(kuo)白云石、方(fang)解(jie)石、霰石、霰石、紅巖、紅石、明(ming)礬石、鋇石、伊凱特(te)、無定形碳酸鈣(gai)、水合物(wu)或其組合物(wu)。在(zai)(zai)某一(yi)實施例中,SO2螯合劑(ji)是(shi)(shi)白云石或水合物(wu)。在(zai)(zai)一(yi)個實施例中,SO2隔離劑(ji)是(shi)(shi)高表面積的vaterite。
在用(yong)白(bai)云(yun)石(shi)(shi)(shi)(shi)或(huo)白(bai)云(yun)石(shi)(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)(shi)灰石(shi)(shi)(shi)(shi)進(jin)行洗(xi)滌后,用(yong)任何常規手段,如過濾或(huo)離心(xin),將一種(zhong)用(yong)過的(de)(de)碳酸鹽流的(de)(de)硫(liu)酸鎂豐(feng)富(fu)的(de)(de)上清液與固體(ti)石(shi)(shi)(shi)(shi)膏副產品(pin)分(fen)離,并可(ke)選擇重結晶固體(ti)石(shi)(shi)(shi)(shi)膏,以獲得純(chun)(chun)度更高的(de)(de)產品(pin)。過濾方法(fa)可(ke)能(neng)(neng)是,但不限于真(zhen)空過濾。分(fen)離脫硫(liu)石(shi)(shi)(shi)(shi)膏的(de)(de)純(chun)(chun)度可(ke)能(neng)(neng)是可(ke)變的(de)(de),取決于含(han)硫(liu)煙道(dao)氣(qi)體(ti)的(de)(de)起始純(chun)(chun)度。
根據一些實施例,從(cong)白(bai)云(yun)(yun)石(shi)提取的(de)(de)硫酸鎂(mei)溶液可以用石(shi)膏和/或(huo)碳(tan)酸鹽(如碳(tan)酸鈣)來控制白(bai)云(yun)(yun)石(shi)成分。例如,增(zeng)加(jia)石(shi)膏的(de)(de)相(xiang)對量可以減少白(bai)云(yun)(yun)石(shi)的(de)(de)析出,而相(xiang)對較多的(de)(de)碳(tan)酸銨則可能增(zeng)加(jia)白(bai)云(yun)(yun)石(shi)的(de)(de)析出。
然后用一種(zhong)合適的碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)處(chu)理上清液,以產生一種(zhong)添(tian)加(jia)沉淀碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鎂的物(wu)質(zhi),如(ru)菱鎂礦。在(zai)一個實施例中(zhong),碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)包括碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)巖或(huo)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)氫鹽(yan)(yan)(yan)(yan)離子,其中(zhong)至少(shao)有一種(zhong)陽(yang)離子,由鈉、鈣(gai)、鈷、銅、鉀、銨、鉻、鐵、鋁、錫、鉛、鎂、銀、鈦、釩、鋅、鋰(li)、鎳(nie)、鋇、鍶、水合氫等(deng)組(zu)成。添(tian)加(jia)的碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)可能(neng)是固體形式,在(zai)水溶液中(zhong),或(huo)懸浮或(huo)泥(ni)漿(jiang)。在(zai)添(tian)加(jia)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)作(zuo)為溶液或(huo)懸浮液的條件下(xia),溶液或(huo)懸液的pH值可能(neng)是酸(suan)(suan)性(xing)的(pH值小于(yu)6.5),中(zhong)性(xing)(pH 6.5-7.5),或(huo)堿性(xing)(pH值大于(yu)7.5)。
菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)一種礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu),具有化(hua)學配方MgCO3(碳酸鎂)。自然發生(sheng)的(de)(de)(de)菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)一般是(shi)一個(ge)三角六邊形(xing)偏三角面晶系。類似于石灰(hui)的(de)(de)(de)生(sheng)產,菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)可(ke)以(yi)(yi)在木炭(tan)的(de)(de)(de)存在下燃(ran)燒產生(sheng)MgO,這種礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)以(yi)(yi)一種礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)的(de)(de)(de)形(xing)式被(bei)(bei)稱為periclase。大量(liang)的(de)(de)(de)菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)被(bei)(bei)燒成氧(yang)化(hua)鎂,這是(shi)一種耐火(huo)材(cai)料(liao),在高爐、窯爐和焚(fen)燒爐中用作(zuo)(zuo)襯里。菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)也可(ke)用作(zuo)(zuo)地板材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)粘合(he)劑(ji)。此外,它還被(bei)(bei)用作(zuo)(zuo)合(he)成橡膠生(sheng)產的(de)(de)(de)催化(hua)劑(ji)和填料(liao),以(yi)(yi)及制(zhi)備(bei)鎂化(hua)學品(pin)和肥料(liao)。從目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)信息披露中分(fen)離出來的(de)(de)(de)菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang),特別是(shi)作(zuo)(zuo)為一種填料(liao)色素,特別是(shi)對于需(xu)要一些d的(de)(de)(de)應(ying)用。
在(zai)一個實施例中,煙氣脫硫石膏通過過濾或離心(xin)分離出(chu)硫酸鎂溶液。
在(zai)目前(qian)的(de)(de)披露(lu)中(zhong),通過(guo)過(guo)濾(lv)或(huo)(huo)離心分離的(de)(de)石膏可選(xuan)擇性地用于制造墻板或(huo)(huo)其他(ta)建筑材(cai)料(liao),2)填埋場,或(huo)(huo)3)在(zai)現有工藝或(huo)(huo)在(zai)下文披露(lu)的(de)(de)過(guo)程中(zhong),由已知工藝轉化為碳酸(suan)鈣。
至(zhi)于在(zai)目前披露中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)石(shi)(shi)膏(gao)(gao),沒有特(te)別(bie)的(de)限制(zhi),石(shi)(shi)膏(gao)(gao)可(ke)能是天然(ran)石(shi)(shi)膏(gao)(gao),合成(例如,化(hua)學(xue)生產(chan))石(shi)(shi)膏(gao)(gao),FGD石(shi)(shi)膏(gao)(gao),和/或(huo)磷(lin)石(shi)(shi)膏(gao)(gao)。然(ran)而,FGD石(shi)(shi)膏(gao)(gao)和化(hua)學(xue)生產(chan)的(de)石(shi)(shi)膏(gao)(gao)是例子。
根據一(yi)些實施例,FGD石(shi)膏可以磨(mo)(mo)碎或碾磨(mo)(mo)。FGD石(shi)膏的(de)研磨(mo)(mo)或碾磨(mo)(mo)后可能會有一(yi)個或多個磁分(fen)離、漂白、酸洗或其他選礦過程。
純石(shi)(shi)膏(gao)是一(yi)種由(you)硫(liu)酸(suan)(suan)鈣(gai)二(er)水(shui)合(he)物(wu)組成(cheng)的(de)(de)(de)軟硫(liu)酸(suan)(suan)鹽礦物(wu),其化(hua)學式(shi)為(wei)CaSO4.2H2O。它可(ke)以用作肥料,是多種形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)膏(gao)的(de)(de)(de)主要成(cheng)分,并被廣泛地開采。燃煤(mei)電(dian)廠煙氣脫(tuo)硫(liu)(FGD)產生(sheng)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)膏(gao)是硫(liu)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)(de)(de)不純形(xing)式(shi)。當轉化(hua)為(wei)碳酸(suan)(suan)鈣(gai)時,這(zhe)(zhe)些(xie)雜質可(ke)能(neng)對石(shi)(shi)膏(gao)與硫(liu)酸(suan)(suan)銨反應產生(sheng)的(de)(de)(de)沉(chen)淀碳酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)(de)(de)質量(liang)和(he)變(bian)形(xing)有(you)重大影響。例如,硫(liu)酸(suan)(suan)鎂是一(yi)種從(cong)FGD過程中(zhong)與石(shi)(shi)膏(gao)結合(he)的(de)(de)(de)產物(wu),它的(de)(de)(de)高(gao)水(shui)溶(rong)性增加了清理FGD工藝水(shui)的(de)(de)(de)難(nan)度。在這(zhe)(zhe)種情況(kuang)下,美國(guo)石(shi)(shi)膏(gao)指的(de)(de)(de)是不純石(shi)(shi)膏(gao),一(yi)般(ban)為(wei)80-90%的(de)(de)(de)純石(shi)(shi)膏(gao)。這(zhe)(zhe)種石(shi)(shi)膏(gao)通常含(han)有(you)一(yi)些(xie)雜質,如方解石(shi)(shi)和(he)MgCO3,這(zhe)(zhe)些(xie)雜質可(ke)能(neng)在1:3的(de)(de)(de)比例。生(sheng)石(shi)(shi)膏(gao),或(huo)非純化(hua)石(shi)(shi)膏(gao)根據來源可(ke)能(neng)有(you)可(ke)變(bian)的(de)(de)(de)純度。
一種將石膏轉化為沉淀碳(tan)酸鈣(gai)的過程。
如本文(wen)所述,“沉淀碳(tan)酸鈣”或(huo)“PCC”是一種(zhong)合成的碳(tan)酸鈣材料,可(ke)以根(gen)據其(qi)組分(fen)形(xing)態、純度、形(xing)貌、粒徑(jing)和其(qi)他特性(xing)(如粒徑(jing)分(fen)布、表面積、立方(fang)(fang)等)進行定制,采(cai)用各(ge)種(zhong)降水技(ji)術和方(fang)(fang)法。沉淀碳(tan)酸鈣因此(ci)有別于天然(ran)碳(tan)酸鈣或(huo)天然(ran)鈣carbonate-containing礦物(wu)質(zhi)(大(da)理石(shi)(shi)、石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)、粉筆(bi)、白(bai)云石(shi)(shi)、貝殼、等)或(huo)地面碳(tan)酸鈣(天然(ran)碳(tan)酸鈣已地面)的制造方(fang)(fang)法以及上面提到的各(ge)種(zhong)成分(fen)/特點,將更充分(fen)地描述以下。
采(cai)用煅燒(shao)的(de)天(tian)然碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)生產(chan)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)方法(fa)眾所(suo)周(zhou)知,在工業(ye)上得(de)(de)到了廣泛的(de)應用。煅燒(shao)產(chan)生的(de)氧化(hua)(hua)鈣(gai)(gai)是(shi)在連續暴露于水和二氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)的(de)情況下產(chan)生沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)。然而,煅燒(shao)天(tian)然碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)所(suo)消耗(hao)(hao)的(de)能(neng)(neng)量(liang)是(shi)生產(chan)成本的(de)重要組成部分。因此(ci)(ci),將(jiang)不潔凈的(de)FGD石膏(gao),從(cong)發電廠(chang)的(de)能(neng)(neng)源生產(chan)中產(chan)生的(de)大(da)量(liang)副(fu)產(chan)品,或其他非(fei)煅燒(shao)石膏(gao)原料轉化(hua)(hua)為PCC,將(jiang)為PCC制造提供一種低(di)能(neng)(neng)耗(hao)(hao)、經(jing)濟的(de)方法(fa)。本發明涉(she)及一種無(wu)煅燒(shao)步(bu)驟將(jiang)石膏(gao)轉化(hua)(hua)為沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)過(guo)程,并控制由(you)此(ci)(ci)獲(huo)得(de)(de)的(de)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)形態、大(da)小(xiao)和性能(neng)(neng)。
碳(tan)酸鈣可以(yi)通過(guo)一(yi)種或(huo)多種不(bu)同(tong)的組分(fen)形式從水溶(rong)液中(zhong)沉淀出(chu)來,如:vaterite、方解石(shi)(shi)、霰石(shi)(shi)、無定形或(huo)組合物。通常,vaterite、方解石(shi)(shi)和(he)霰石(shi)(shi)是晶體成分(fen),可能(neng)有不(bu)同(tong)的形態或(huo)內部晶體結構,例(li)如,菱形、正交、六角形、斜角形或(huo)其變體。
在地球表(biao)面(mian)的(de)(de)環境條件(jian)下(xia),Vaterite是碳酸鈣的(de)(de)亞(ya)穩相,屬于(yu)(yu)六角晶系。與(yu)方(fang)解石或霰石相比(bi),Vaterite的(de)(de)穩定性較(jiao)差,且其溶(rong)解度比(bi)上述兩個相都(dou)高。因此,一旦(dan)接觸到水球霰石,它可能轉換為方(fang)解石(如低溫)或霰石(高溫:?60°c)。由于(yu)(yu)通常是熱(re)力學不穩定的(de)(de),所以vaterite是不常見的(de)(de)。
方(fang)解石形(xing)(xing)(xing)態是(shi)(shi)*穩定的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)式(shi),是(shi)(shi)自然界中(zhong)*豐富的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)式(shi),可(ke)(ke)能有一個(ge)或多個(ge)不(bu)同的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang),例(li)如菱形(xing)(xing)(xing)和偏(pian)斜角形(xing)(xing)(xing)。菱形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)是(shi)(shi)*常見的(de)(de)(de),其特征是(shi)(shi)有大約相等長度和直(zhi)徑的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti),可(ke)(ke)以聚合(he)或不(bu)聚合(he)。方(fang)解石晶(jing)體(ti)通(tong)常是(shi)(shi)三(san)角菱形(xing)(xing)(xing)體(ti)。四面體(ti)晶(jing)體(ti)類似于雙尖的(de)(de)(de)金字塔,通(tong)常是(shi)(shi)聚合(he)的(de)(de)(de)。
霰(xian)石(shi)(shi)形(xing)態在(zai)環境溫度和壓力(li)下是(shi)可轉移(yi)的(de)(de),但在(zai)高(gao)溫和壓力(li)下轉化為(wei)方解石(shi)(shi)。霰(xian)石(shi)(shi)晶體(ti)的(de)(de)特征可以是(shi)針狀(zhuang)的(de)(de)、針狀(zhuang)的(de)(de)或(huo)紡錘形(xing)的(de)(de)晶體(ti),這些晶體(ti)通常是(shi)聚集的(de)(de),通常具有高(gao)的(de)(de)長寬(kuan)或(huo)高(gao)寬(kuan)比(bi)。例如(ru),霰(xian)石(shi)(shi)的(de)(de)長寬(kuan)比(bi)約為(wei)3:1到15:1。例如(ru),霰(xian)石(shi)(shi)可能是(shi)由(you)二氧化碳(tan)與熟石(shi)(shi)灰的(de)(de)反應產生的(de)(de)。
在(zai)目前的(de)情況(kuang)下,生產一種(zhong)PCC成分的(de)方(fang)法可能(neng)會不(bu)同(tong),以產生不(bu)同(tong)的(de)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣,例如(ru)(ru),例如(ru)(ru),vaterite,方(fang)解石,霰石,無定形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣,或其組合(he)。方(fang)法可能(neng)的(de)修改通(tong)過改變(bian)一個或多個反(fan)應(ying)速率,混合(he)物的(de)pH值、反(fan)應(ying)溫度、碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽物種(zhong)存在(zai)于反(fan)應(ying)(如(ru)(ru)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)、碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫銨(an)),不(bu)同(tong)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽物種(zhong)的(de)濃度在(zai)反(fan)應(ying)(例如(ru)(ru),碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)和(he)/或碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫銨(an)濃度),飼料原料的(de)純(chun)度(如(ru)(ru)提(ti)要石膏純(chun)度),和(he)進料濃度的(de)材(cai)料(例如(ru)(ru),石膏和(he)/或碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鹽濃度和(he)/或種(zhong)子和(he)其他添加劑)。
典型的方法
在目前的(de)(de)(de)信息披露中,將石(shi)膏轉化為沉淀碳(tan)酸(suan)鈣的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)是通過a - i或其組合方式(shi)完成的(de)(de)(de)。方法(fa)(fa)和工(gong)藝參數的(de)(de)(de)選擇(ze)可控制沉淀碳(tan)酸(suan)鈣的(de)(de)(de)結構,如晶體多(duo)態性和粒徑。下面是a - i方法(fa)(fa)的(de)(de)(de)一般描述。
方法
該方法包括:
我用一種礦(kuang)物(wu)酸處(chu)理生石膏(gao),包(bao)括(kuo)但不限于硝酸、硫酸或(huo)磷酸,以(yi)消耗脫硫過程中殘留的任何未反(fan)應(ying)的鈣或(huo)碳(tan)酸鎂(mei)。添加到FGD石膏(gao)上的礦(kuang)物(wu)酸的量(liang)是可選的摩爾當(dang)量(liang)或(huo)超過未反(fan)應(ying)碳(tan)酸鹽的量(liang)。
二(er)世。無機酸(suan)處理的脫硫石膏與碳(tan)酸(suan)銨(an)反應在較(jiao)低溫度下從0-60°C或(huo)從8-50°C。以(yi)3-300分(fen)鐘或(huo)5-250分(fen)鐘的時間,在一(yi)個vaterite晶體結構中產生碳(tan)酸(suan)鈣(gai),方解石晶體結構,霰石晶體結構,無定形(xing)碳(tan)酸(suan)鈣(gai),或(huo)混合(he)物或(huo)混合(he)物。
三世。在干燥或潮(chao)濕(shi)的狀(zhuang)態(tai)下,可選地退火(huo)產生(sheng)的碳酸(suan)鈣,形成所需的多晶(jing)或多晶(jing)混合物。
方法B
該方法包括:
我用一(yi)種礦(kuang)物酸(suan)(suan)(suan)(suan)處理生石膏,包括但不(bu)限(xian)于硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)或磷酸(suan)(suan)(suan)(suan),以消(xiao)耗脫硫過程中殘(can)留(liu)的任何未反應的鈣或碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鎂。添加到FGD石膏上的礦(kuang)物酸(suan)(suan)(suan)(suan)的量(liang)與(yu)未反應的碳酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽的量(liang)相等。
二世。添加方(fang)解石(shi)(或霰(xian)石(shi))(地面碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai))GCC或PCC的(de)無機(ji)酸(suan)(suan)處理(li)脫硫石(shi)膏(gao)作為(wei)種子(zi),低溫和碳(tan)酸(suan)(suan)銨(an)反應從(cong)0-60°C或從(cong)8-50°C。3-300分鐘或5-250分鐘,用不同的(de)主要形態(如結晶(jing)或非(fei)晶(jing)質)產生碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai),而不添加碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(gai)。方(fang)解石(shi)可以(yi)是菱(ling)形或斜角(jiao)形。
方法C
該方法包括:
我。將(jiang)碳酸鈣添加到生的FGD石(shi)膏中,使碳酸鈣和硫酸鈣有良好的混合。
二(er)世。脫硫(liu)石膏和(he)碳(tan)酸(suan)鈣反應混合物低溫碳(tan)酸(suan)銨(an)從0?60°C或從8-50°C。,3-300分鐘或5-250分鐘,用不(bu)同的主(zhu)要晶體結構產生碳(tan)酸(suan)鈣,而不(bu)添加碳(tan)酸(suan)鈣。
方法D
該方法包括:
i.在上述方法(fa)(fa)B或方法(fa)(fa)C的(de)過(guo)程中(zhong),準備一(yi)種(zhong)已種(zhong)的(de)FGD石膏,其中(zhong)白(bai)(bai)云石、白(bai)(bai)云石碳(tan)(tan)酸(suan)鹽巖、硫酸(suan)鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)或氧化鋅(如ZnO)或混合物,被添(tian)加為(wei)種(zhong)子而不(bu)是(shi)碳(tan)(tan)酸(suan)鈣。
二世。用碳酸(suan)氫銨對已播的(de)FGD石膏進行反應,制備出一種石英(ying)晶(jing)體(ti)結(jie)構,方解石晶(jing)體(ti)結(jie)構,霰石晶(jing)體(ti)結(jie)構,非晶(jing)質碳酸(suan)鈣(gai),或(huo)混合物或(huo)混合物。