《节能环保的氧氯化锆制备新工艺的应用》

一、主要技术内容:

淄博广通是全球最大的氧氯化锆生产商。长期以来,行业内氧氯化锆生产成本高,能耗高,而且由于氧氯化锆产品中铁等金属离子含量不能有效降低,影响了产品在陶瓷颜料中的应用,不能更好满足客户的需求,另外其结晶浓缩工序的高能耗也提高了生产成本,生产过程中的产生的废硅渣得不到有效处理,造成环境污染,严重制约了行业的进一步发展。为此,该公司专门成立了技术公关小组,取得了历史性突破,成功解决了上述行业中存在的技术难题,主要创新内容如下:

1、在陶瓷颜料的应用中,行业内多年生产实践证明:制备的包裹型硒镉红陶瓷颜料的质量,与采用的二氯氧化锆的质量密切相关,现有技术中的市售氧氯化锆杂质含量高,不能适用于生产包裹型硒镉红陶瓷颜料的质量要求。该公司通过采用自动化萃取方式,并在重结晶过程中,创造性的加入了一种新型分散剂,有效分离了铁离子等杂质,提高了产品质量,用该公司新工艺生产的氧氯化锆制备的包裹型硒镉红陶瓷颜料的包裹率达到7.2%,颜料色调纯正,高温稳定性优异,可耐受1150℃以上的高温,各方面性能均明显优于现有技术中的市售优级品。

2、传统氧氯化锆工艺中回收锆英砂的方法是:操作人员将水溶槽底部沉淀的硅胶与未熔锆英砂的混合物收集起来,再经过漂洗得到依旧含有部分硅胶的未熔砂。整个过程工人劳动量大、环境恶劣且未熔砂回收率极低,达不到10%。另外,因为未熔砂的磨损,酸化水溶过滤等工序的设备损坏率较高。该公司技术人员通过大量的实验对比,把原来的在硅胶成型以后再回收未熔砂的做法,换成在酸化初始阶段回收。并通过控制反应的工艺条件,达到了95%以上的回收率。第二个创新是制作了夹套式双通道法兰,极大简化了分离操作,效果明显优于同类行业。

3、开发了核心工序连续节能浓缩蒸发的方法,选用负压代替正压、采用大面积换热器替代MVR中的压缩机给二次蒸汽提高温度,用循环泵给主加热器提供冷却物质,物料经泵提压后吸热,然后再闪蒸。实现汽化热多级循环利用,变断续生产为连续生产,提高了工作效率,从而降低了生产成本和劳动强度。

4、氧氯化锆生产工艺生产过程中产生大量硅渣和含碱废水,后处理和环保的工作量复杂。该公司采用的碱液溶硅渣技术,用含碱废水溶解硅渣,解决了硅渣的同时也对含碱废水进行部分处理,实现了硅渣在生产系统中的自循环消耗,大幅度减少了锆和砂的流失,减少了成本浪费,减少了工人的劳动强度。

二、授权专利情况:

该项目共授权发明专利5篇。

三、技术经济指标:

该项目达到经济技术指标如下(以质量分数计):

锆含量(以氧化锆计)≥36%,氧化铁≤0.002%,二氧化硅≤0.01%,二氧化钛≤0.001%,氧化钙≤0.01%,氧化钠≤0.005%。

四、应用推广及效益情况:

公司针对氧氯化锆生产技术及工艺装备的优化升级提升,符合国家资源节约型、环境友好型的定位要求,同时开展的三废治理与综合利用,实现了绿色循环经济,突破了行业发展的瓶颈问题,并主持起草了一项行业标准,新增利税21873万元,社会就业人员150余人,做出了巨大的社会贡献。

成果说明

淄博广通化工有限责任公司的氧氯化锆产能全球最大,公司针对氧氯化锆生产技术及工艺装备的优化升级提升,符合国家资源节约型、环境友好型的定位要求,同时开展的三废治理与综合利用,实现了循环经济,通过清洁生产的定位和实施,有力促进了公司技术、生产管理水平的提高,同时对资源能源利用率起到较大的提升作用,减少和避免了污染的产生,减轻末端处理的压力,同时通过引入生产及后处理自动化控制,大幅减少了人工参与,降低了用工成本,减少生产人工操作误差,提高了产品质量的稳定性。氧氯化锆的整体的经济效益和环境效益均较改造前有较大提升,

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