氯化鈣的生(shēng)産工藝與應用

    氯化鈣，化學式 CaCl2，為(wèi)無色立方結晶，一般商品為(wèi)白色或白色多(duō)孔塊狀或粒狀、蜂窩狀。 無臭、味苦。 相對密度2.152，熔點 782℃，沸點 1600 ℃以上(shàng)。 吸濕性極強，暴露空(kōng)氣中極易潮解，易溶于水(shuǐ)，0℃時(shí) 100 克水(shuǐ)能溶解 59.5克氯化鈣，100℃時(shí)溶解159 克，同時(shí)放出大(dà)量的熱，其水(shuǐ)溶液呈堿性。 溶于醇、丙酮、醋酸。 與氨或乙醇作(zuò)用，分别生(shēng)成 CaCl·8NH3 和(hé) CaCl·4C2H5OH 複合物。 在常溫下由水(shuǐ)溶液結晶析出的常為(wèi)六水(shuǐ)物。逐漸加熱至 30℃時(shí)則溶解在自身結晶水(shuǐ)中，繼續加熱逐漸失水(shuǐ)，至 200℃變為(wèi)二水(shuǐ)物， 再加熱至 260℃則變為(wèi)白色多(duō)孔狀無水(shuǐ)氯化鈣。工業氯化鈣分為(wèi)固體(tǐ)氯化鈣和(hé)液體(tǐ)氯化鈣。 固體(tǐ)氯化鈣為(wèi)白色、灰白色或稍帶黃色、紅色的粉狀、片狀、顆粒狀或塊狀固體(tǐ);液體(tǐ)氯化鈣為(wèi)無色透明(míng)或稍微渾濁的透明(míng)液體(tǐ)。

【工藝現狀】[1]

1 不同形貌氯化鈣生(shēng)産工藝

粉狀氯化鈣是采用噴霧幹燥法制(zhì)備。 粉塵吸水(shuǐ)後容易粘附在設備、廠房(fáng)和(hé)人(rén)員身上(shàng)，以至危害設備的正常運轉和(hé)人(rén)員的健康， 而且粉狀氯化鈣吸濕性強，在使用時(shí)易吸收空(kōng)氣中的水(shuǐ)份而具有(yǒu)腐蝕性。片狀氯化鈣是将液體(tǐ)氯化鈣蒸濃後冷卻結晶， 烘幹脫水(shuǐ)制(zhì)得(de)。 該工藝勞動強度大(dà)，産品回收率低(dī)，含水(shuǐ)和(hé)雜質較高(gāo)，産品的形狀不規則，不利于産品的包裝、運輸和(hé)使用。粒狀氯化鈣外形接近于球形，使用時(shí)具有(yǒu)一定的流動性，包裝運輸方便，因此受到市場(chǎng)的廣泛歡迎，而且市場(chǎng)價格比粉狀、塊狀氯化鈣高(gāo)，市場(chǎng)需求量大(dà)，供不應求。球狀氯化鈣的生(shēng)産工藝主要有(yǒu)流化床、高(gāo)塔和(hé)噴霧造球。該工藝由氨堿法廢液直接生(shēng)産無水(shuǐ)球狀氯化鈣的方法。 該方法是：含 CaCl↓50%左右的鈣液由蒸發車(chē)間(jiān)送至溶解罐， 通(tōng)過吸收系統鈣粉，用生(shēng)蒸汽直接加熱，得(de)到進一步增濃的鈣液；濃鈣液經過濾後進入流化床造粒機噴射造粒，再經熱空(kōng)氣加熱、蒸發、幹燥制(zhì)得(de)≥94.5%的鈣粒，多(duō)餘鈣液再返回溶解罐； 從流化床出來(lái)的鈣粒由螺旋輸送機、鬥式提升機、振動給料器(qì)進入篩分機，經二級篩分，粒度合格者入成品料倉，粒度較大(dà)者入振動給料器(qì)， 經輥式破碎機破碎後由螺旋輸送機返回到流化床篩分下來(lái)的小(xiǎo)顆粒直接進入螺旋輸送機并返回到流化床。2 工業級氯化鈣生(shēng)産工藝

國內(nèi)工業氯化鈣生(shēng)産行(xíng)業主要集中在東部沿海地區(qū)和(hé)江、浙、粵一帶。 東部沿海地區(qū)利用海鹽為(wèi)原料，采用氨堿法生(shēng)産純堿，制(zhì)堿廢液綜合利用回收氯化鈣産品，這是國內(nèi)氯化鈣産品的主要生(shēng)産原料。以純堿廢液為(wèi)原料生(shēng)産氯化鈣工藝有(yǒu)以下兩種：(1)直接蒸發工藝。一般情況下，純堿廢液密度為(wèi)1.12 g/cm3，其中 CaCl2 含量為(wèi)76.8 g/L左右，NaCl 含量為(wèi)42.9 g/L， 同時(shí)還(hái)含有(yǒu)少(shǎo)量氫氧化鈣、石膏、铵鹽和(hé)懸浮物雜質。經淨化處理(lǐ)後，采用多(duō)效钛闆蒸發器(qì)提濃，當氯化鈣濃度達到 40%左右時(shí)，氯化鈉結晶析出，高(gāo)效析鹽分離後，固相制(zhì)備精制(zhì)工業鹽。 分離氯化鈉以後的氯化鈣溶液質量濃度達 45%-50%，密度約 1.45 g/cm3，送升降膜蒸發器(qì)繼續快速提濃，待氯化鈣濃度升至 50%左右，進行(xíng)造片或造粒并幹燥制(zhì)得(de)二水(shuǐ)或無水(shuǐ)氯化鈣産品。

(2)鹽田預蒸發工藝。

在自然蒸發量較大(dà)的地區(qū)，通(tōng)常采用鹽田攤曬對純堿廢液進行(xíng)自然蒸發，使廢液在鹽田中得(de)到沉降和(hé)初步提濃， 當溶液波美度升至 29°Be' 時(shí)，氯化鈉開(kāi)始析出，随着蒸發量的不斷加大(dà)，溶液波美度可(kě)以升高(gāo)至32°Be'~35°Be'，此時(shí)約有(yǒu)50%的氯化鈉析出， 初步析鹽以後的氯化鈣溶液進入設備蒸發、析鹽精制(zhì)，生(shēng)産操作(zuò)與直接蒸發工藝的操作(zuò)基本相同。該工藝在內(nèi)地沿海地區(qū)蒸發速度很(hěn)慢，而且很(hěn)難自然攤曬至 29°Be' 以上(shàng)，自然蒸發效率很(hěn)低(dī)。适合于在幹燥少(shǎo)雨、自然蒸發量較大(dà)且有(yǒu)足量土地面積的地區(qū)。

3食品醫(yī)藥級氯化鈣生(shēng)産工藝

江、浙、粵等工業相對發達地區(qū)，利用化工副産低(dī)濃度鹽酸和(hé)石灰石為(wèi)原料， 生(shēng)産質量較高(gāo)的氯化鈣産品，如食品醫(yī)藥級氯化鈣和(hé)化學試劑等，該方法生(shēng)産的氯化鈣産品總體(tǐ)規模很(hěn)小(xiǎo)， 約占氯化鈣總生(shēng)産能力的5%左右。食品醫(yī)藥級氯化鈣的生(shēng)産工藝以鹽酸石灰石法為(wèi)主， 即采用工業鹽酸或副産鹽酸将石灰石溶解成為(wèi)氯化鈣溶液， 根據溶液中雜質成分情況，采取不同的精制(zhì)技(jì)術(shù)加以去除，蒸發濃縮後造粒幹燥即可(kě)得(de)到相應的産品。目前國內(nèi)食品醫(yī)藥級氯化鈣産品主要采用鹽酸石灰石工藝生(shēng)産， 隻有(yǒu)華東制(zhì)鈣等少(shǎo)數(shù)企業利用純堿廢液進行(xíng)生(shēng)産。

1 工業級氯化鈣應用

工業級氯化鈣具有(yǒu)遇水(shuǐ)發熱且凝點低(dī)的特點，通(tōng)常用作(zuò)道(dào)路、高(gāo)速公路、停車(chē)場(chǎng)、碼頭、機場(chǎng)、高(gāo)爾夫球場(chǎng)等冬季的融雪和(hé)除冰。并有(yǒu)吸水(shuǐ)性強的功能，還(hái)可(kě)用做(zuò)幹燥劑，（目前顆粒産品做(zuò)家(jiā)用幹燥劑較多(duō)）；工藝中氣體(tǐ)和(hé)液體(tǐ)的幹燥介質。 是港口的消霧和(hé)路面的集塵、織物防火(huǒ)的最佳材料。氯化鈣水(shuǐ)溶液是冷凍機用和(hé)制(zhì)冰用的重要制(zhì)冷介質，廣泛應用于制(zhì)冷、空(kōng)調系統的載冷劑。生(shēng)産醇、酯、醚和(hé)丙烯酸樹(shù)脂的脫水(shuǐ)劑。還(hái)有(yǒu)能加速混凝土的硬化和(hé)增加建築砂漿的耐寒能力，是優良的建築防凍劑。用作(zuò)鋁鎂冶金的保護劑、精煉劑。在煅燒水(shuǐ)泥中加氯化鈣添加劑，可(kě)使水(shuǐ)泥熟料的煅燒溫度降低(dī) 40℃左右，提高(gāo)窯的生(shēng)産能力。 用于染料及印染工業生(shēng)産有(yǒu)機顔料的沉澱劑。用于造紙工業添加劑（增加紙張強度）及廢紙加工脫墨。是生(shēng)産鈣鹽的原料。氯化鈣溶液用作(zuò)海藻酸鈉行(xíng)業、豆制(zhì)品行(xíng)業的絮凝劑。

2 食品級氯化鈣應用

食品級氯化鈣主要用于食品加工的穩定劑、稠化劑、吸潮劑、口感改良劑等。 如用于人(rén)造魚翅、饴糖、花(huā)色雪糕及果脯等食品的制(zhì)造；兔肉、牛肉等食品嫩化處理(lǐ)；桑椹果、橙果粒飲料生(shēng)産，與蔗糖酯等結合用于香蕉等食品保鮮。另外，還(hái)用于小(xiǎo)麥面粉複合蛋白的改良和(hé)食品中的鈣強化劑。在醫(yī)藥方面，氯化鈣主要用于藥物合成，如L-天門(mén)氨酸鈣的生(shēng)産需要氯化鈣為(wèi)原料； 與溴化鈉等配合用于尋麻疹病的治療；注射治療內(nèi)痔等。據 Dow 化學公司統計(jì)（1999），氯化鈣 21%和(hé)27%分别用于道(dào)路融化冰雪和(hé)防治固體(tǐ)塵埃，加起來(lái)達48%，是氯化鈣的主要用戶，用的多(duō)少(shǎo)受每年氣候形勢制(zhì)約。此外，20%用于油氣開(kāi)采，13%用于工業加工過程，10%為(wèi)混凝土添加劑， 剩下9%為(wèi)其他用途