针对现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种利用磷石膏氨法捕集二氧化碳制备高纯度碳酸钙的方法；本发明方法将磷石膏、氨水、二氧化碳反应生成的碳酸钙固体与氨水和去离子混合，并继续通入CO2，生成可溶性碳酸氢钙除去固体杂质。本发明通过一步法制备碳酸钙，工艺简单易行，成本低，得到的碳酸钙纯度高；制得的碳酸钙纯度高，可满足大多数工业原料要求，资源化利用磷石膏的同时，固定温室气体CO2，实现了“以废治废”；利用磷石膏氨法捕集CO2制备碳酸钙的方法，直接利用磷石膏作为原料，无需经过预处理的工艺，大大节约成本，整个工艺在常温常压下进行，副产硫酸铵可作为工业原料，废渣可作为水泥缓凝剂，具有极大的经济效益和社会效益；利用碳酸钙与CO2生成碳酸氢钙，加入氨水可提高碳酸钙转化为碳酸氢钙的转化率，可以除去碳酸钙中的不溶杂质，得到高纯度碳酸钙；本发明的生产工艺简单易行，能耗低，不产生污染物质，可实现规模化生产。

针对现有技术中磷石膏的资源化利用问题，本发明提供一种利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法，即磷石膏和煤在还原性气氛下高温煅烧后，将其分解渣混合一定比例的超纯水，常温常压下在三相流化床中对二氧化碳进行捕集。具体步骤如下：（1）预处理：将磷石膏、煤分别在进行风干、筛分、破碎、研磨得到粒度为100~120目的磷石膏粉和煤粉，然后置于温度为100~120℃保温干燥2~3h；（2）将步骤（1）预处理的磷石膏粉和煤粉混合均匀置于高温管式炉中，在氮气氛围中除氧煅烧得到磷石膏分解渣，其中磷石膏粉和煤粉的质量比为(1~4):1，氮气流速为50~100mL/min，除氧煅烧为以5~10 ℃/min的升温速率从室温升温至温度为900~1000 ℃并保温0.5~1.5 h；再以5~10 ℃/min的升温速率升温至1100~1200 ℃，保温0.5~1.5 h；（3）将步骤（2）所得磷石膏分解渣和超纯水置于三相流化床中，通入非氧化性混合气体，进行气体CO2的捕集反应和磷石膏分解渣的矿化反应得到固体碳酸钙和含硫化氢混合气体；其中非氧化性混合气体中二氧化碳的体积分数不高于20%；（4）将步骤（3）所得含硫化氢混合气体通入步骤（2）的高温管式炉，硫化氢作还原剂。本发明中二氧化碳捕集阶段均在常温常压置于三相流化床中进行反应，提高捕集速率，节约能源和成本，操作简便；磷石膏分解的分解率≥95%，分解渣中CaS含量≥85%，矿化捕集固相产物CaCO3含量≥80%，矿化捕集气相产物H2S含量≥5%；磷石膏分解渣为原料实现CO2气体的高效捕集并生产出CaCO3固体，CaCO3固体可用于建筑业和造纸行业，实现废物资源化利用。

针对现有技术中磷石膏和水淬铜渣的资源化利用问题，本发明提供一种利用磷石膏和水淬铜渣制备合成气的方法，发明中磷石膏/水淬铜渣复合载氧体与褐煤化学链燃烧制合成气是在化学链燃烧的基础上，在H2O/N2氛围中，不直接使用空气中的氧分子，而使用磷石膏中氧化物中的氧原子完成燃料的燃烧，通过控制磷石膏/水淬铜渣复合载氧体、H₂O、褐煤的质量比，实现燃料的不完全燃烧获得一氧化碳和氢气为主要组分的合成气的过程；整个过程中，避免了燃料和空气的直接接触，实现燃料清洁燃烧和化学能的梯级利用，同时，可实现磷石膏、水淬铜渣和褐煤的资源化综合利用。

本发明提供一种利用磷石膏制备合成气的方法，在无氧条件下以劣质煤褐煤作为碳源和氢源，充分利用磷石膏中的主要成分CaSO4作为载氧体，配合Fe系催化剂的使用，降低反应活化能，降低磷石膏和褐煤的反应温度，提高褐煤和磷石膏的分解率，提高制备合成气效率，降低能耗。具体步骤包括：1）将磷石膏和褐煤风干、破碎、研磨、筛分，分别得到粒度为60-120目的磷石膏粉末和褐煤粉末；（2）将步骤（1）得到的磷石膏粉末浸渍在浓度为0.1-1mol/L的三价铁盐溶液中，并用氨水调节溶液的pH使其达到8-10，水浴加热到80-90℃并搅拌，至磷石膏粉末为糊状即停止加热，过滤，滤渣用去离子水洗至中性，在100-120℃干燥2-3h，去除自由水，得到富含Fe的磷石膏预处理样品；（3）将步骤（2）制得的富含Fe的磷石膏预处理样品与步骤（1）得到的褐煤粉末按照质量比为0.01-2混合均匀，通入惰性气体除氧后煅烧（煅烧从室温升温到700-850℃），保温1.5-2.5h，煅烧过程中收集合成气。 本发明以磷化工废物磷石膏、低劣质褐煤为原料，原料易得，价格低廉，节约原料成本；充分利用了磷石膏和褐煤中各元素，减少废物产生；发明中由于Fe系催化剂的使用使反应温度降低，提高褐煤的分解率，在低温下也能达到合成气的要求，为将来能源的最大化利用提供了新途径。

本发明提供了一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺，利用磷石膏和赤泥作为原料，并加入添加剂和改性剂之后，在高温焙烧的工艺下得到主要含硅酸盐、铝酸盐和硫化物的熟料，而该铝酸盐的主要成分为铝酸钠，将铝酸钠水溶出后即可进行回收，而固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，通过回收的铝酸钠制备氧化铝，将氧化铝与其它原料制备炉衬硬质保温板，由于整个工艺中主要以磷石膏和赤泥为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和炉衬硬质保温板的成本投入。还大大增加了磷石膏和赤泥废渣的利用率，为缓解磷石膏和赤泥对环境的污染具有重要的贡献；通过的原料通过焙烧后，得到的成分分明，铝主要以铝酸钠形式存在，利用铝酸钠极易溶于水的特性，可简单快速的将其分离并用于制备氧化铝，将氧化铝与其它原料制备炉衬硬质保温板，炉衬硬质保温板具有结构强度高、重烧线变化率低、导热系数低、防潮、高温状态下物理性能稳定的优点，且炉衬硬质保温板成本低；将工艺中的固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，制酸的成本低，制酸工艺简单。

本发明提供了一种磷石膏和赤泥制备高韧性陶瓷喷嘴材料联产酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；将分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；将分离出的硫化物加工制得硫酸；将分离得到的溶液制备高纯氧化铝粉；向制得的高纯氧化铝粉与硅线石、白云石、蓝晶石、珍珠粉、电石泥、预糊化淀粉、PVC粉、二氧化硅、生石灰、顺丁烯二酸酐、三乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、氧化石蜡皂、助剂加工制备得高韧性陶瓷喷嘴材料。本发明具有制酸和制备高韧性陶瓷喷嘴材料成本低，废渣利用率高，制酸工艺简单，制备高韧性陶瓷喷嘴材料品质好的特点。

1. 技术领域

本发明涉及一种磷石膏和赤泥制备高韧性陶瓷喷嘴材料联产酸的工艺，属于冶金化工领域。

2. 背景技术

陶瓷喷嘴材料自上个世纪九时年代引入中国以来，材料不断的改进更新，陶瓷喷嘴材料用于制备的陶瓷喷嘴具有韧性高、抗震性能优、耐疲劳性能好、耐磨等优点。但是在现有的陶瓷喷嘴材料生产中，高韧性陶瓷喷嘴材料中含有大量的高纯氧化铝粉，且由于该高纯氧化铝粉制作工艺复杂、生产成本高，导致高纯氧化铝粉成品价格贵，大大的增加了高韧性陶瓷喷嘴材料的成本。

3. 发明目的

本发明的目的在于，提供一种磷石膏和赤泥制备高韧性陶瓷喷嘴材料联产酸的工艺。本发明具有制酸和制备高韧性陶瓷喷嘴材料成本低，废渣利用率高，制酸工艺简单，制备高韧性陶瓷喷嘴材料品质好的特点。

4. 有益效果

（1）本发明通过利用磷石膏和赤泥作为原料，并加入添加剂和改性剂之后，在高温焙烧的工艺下得到主要含硅酸盐、铝酸盐和硫化物的熟料，而该铝酸盐的主要成分为铝酸钠，将铝酸钠水溶出后即可进行回收，而固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，通过回收的铝酸钠制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备高韧性陶瓷喷嘴材料，由于整个工艺中主要以磷石膏和赤泥为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和高韧性陶瓷喷嘴材料的成本投入。还大大增加了磷石膏和赤泥废渣的利用率，为缓解磷石膏和赤泥对环境的污染具有重要的贡献。

（2）将工艺中的固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，制酸的成本低，制酸工艺简单。

（3）通过的原料通过焙烧后，得到的成分分明，铝主要以铝酸钠形式存在，利用铝酸钠极易溶于水的特性，可简单快速的将其分离并用于制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备高韧性陶瓷喷嘴材料，高韧性陶瓷喷嘴材料品质好，高韧性陶瓷喷嘴材料成本低。

本发明提供了一种磷石膏和赤泥制备高白陶瓷材料联产酸的工艺，通过利用磷石膏和赤泥作为原料，并加入添加剂和改性剂之后，在高温焙烧的工艺下得到主要含硅酸盐、铝酸盐和硫化物的熟料，而该铝酸盐的主要成分为铝酸钠，将铝酸钠水溶出后即可进行回收，而固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸,通过回收的铝酸钠制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备高白陶瓷材料，由于整个工艺中主要以磷石膏和赤泥为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和高白陶瓷材料的成本投入。还大大增加了磷石膏和赤泥废渣的利用率，为缓解磷石膏和赤泥对环境的污染具有重要的贡献；通过的原料通过焙烧后，得到的成分分明，铝主要以铝酸钠形式存在，利用铝酸钠极易溶于水的特性，可简单快速的将其分离并用于制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备高白陶瓷材料，高白陶瓷材料的密度大，热膨胀系数小、白值度高，高白陶瓷材料成本低；将工艺中的固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，制酸的成本低，制酸工艺简单。

本发明提供了一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；将分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；将分离出的硫化物加工制得硫酸；将分离得到的溶液制备高纯氧化铝粉；将制得的高纯氧化铝粉与硅化锆、氧化锆、氮化钛、碳化钛、碳化钒、氧化钍分别经研磨后混合得陶瓷原料；将制得的陶瓷原料放置在高温烧结炉中烧结，烧结后缓慢冷却得复合陶瓷材料。本发明具有制酸和制备复合陶瓷材料成本低，废渣利用率高，制酸工艺简单，制备复合陶瓷材料的物理性能好、品质高的特点。

1. 技术领域

本发明涉及一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺，属于冶金化工领域。

2. 背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙（CaSO4），其含量一般可达到70-90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。

赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物。因其富含铁，呈赤红色泥浆状而得名。每生产1吨氧化铝，大约产生赤泥1.0-2.0吨。我国赤泥的年产生量约为1.0亿吨，累计堆存量约为5亿吨。

3. 发明目的

本发明的目的在于，提供一种磷石膏和赤泥制备复合陶瓷材料联产硫酸的工艺。具有制酸和制备复合陶瓷材料成本低，废渣利用率高，制酸工艺简单，制备复合陶瓷材料的物理性能好、品质高的特点。

4. 有益效果

（1）利用磷石膏和赤泥作为原料，并加入添加剂和改性剂之后，在高温焙烧的工艺下得到主要含硅酸盐、铝酸盐和硫化物的熟料，而该铝酸盐的主要成分为铝酸钠，将铝酸钠水溶出后即可进行回收，而固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，通过回收的铝酸钠制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备复合陶瓷材料，由于整个工艺中主要以磷石膏和赤泥为原料，添加少量其他物质即可，因此，大大降低了制酸和复合陶瓷材料的成本投入。还大大增加了磷石膏和赤泥废渣的利用率，为缓解磷石膏和赤泥对环境的污染具有重要的贡献。

（2）将工艺中的固体残渣浮选之后，得到硫化物，采用硫化物制备硫酸，制酸的成本低，制酸工艺简单。

（3）通过的原料通过焙烧后，得到的成分分明，铝主要以铝酸钠形式存在，利用铝酸钠极易溶于水的特性，可简单快速的将其分离并用于制备高纯氧化铝粉，将高纯氧化铝粉与其它原料制备复合陶瓷材料，复合陶瓷材料物理性能好、品质高，复合陶瓷材料成本低。

本发明的目的在于，提供一种磷石膏、赤泥与高硫铝土矿的综合利用工艺。开拓了磷石膏、赤泥和高硫铝土矿的新应用，具有处理工艺简单，成本低，附加值高，且有价物质回收率高，回收的铝成分纯度高的特点。以磷石膏、赤泥和高硫铝土矿作为主要原料，通过加以添加剂和改性剂焙烧后研磨溶出，即可得到主要含铝酸钠的溶液，用于回收铝，而沉淀残渣经浮选后即可用于生产硫酸和回收铁，从而将主要有价物质硫、硅和铝进行了有效的回收提取；只需要将磷石膏、赤泥和高硫铝土矿混合后加入改性剂和添加剂焙烧，然后溶出进行固液分离即可，固体部分和液体部分通过常规的提取工艺即可将有价物质成分进行分离提取，工艺简单，且主要反应物料都是废渣，大大降低了综合应用的成本，并且提高了磷石膏、赤泥和高硫铝土矿的附加值。通过焙烧使物质重组，形成主要的硅酸盐、金属硫化物和铝酸钠成分，而铝酸钠可以直接溶于水中，其他成分在固体残渣中，经过浮选后即可将主要的硫化铁分离，焙烧后制酸提铁即可，因为成分分明，易分离，大大提高了各成分的回收率，同时，由于易溶于水的成分主要为铝酸钠，其他成分很少，几乎没有，大大提高了回收的铝的纯度。