氯化钙经熔盐电解产出金属钙的过程,是工业上生产钙的主要方法,包括氯化钙制取和氯化钙熔盐电解两大环节。熔盐电解法生产金属钙所用的原料是无水氯化钙,制取有石灰石盐酸溶解和氯气碱液吸收两种方法。
1、氯气碱液吸收法
利用生产中所排出的有害含氯废烟气为原料来制取CaCl2。在有催化剂(氢氧化镍:氢氧化铜:氢氧化铁=1:1:3)存在的条件下,含氯废烟气中的氯被含CaO110~130g/L的石灰乳所吸收后,转变成CaCI2。在温度近于353K时,催化剂能抑制次氯酸钙的生成。分解次氯酸钙所需的催化剂量,按其质量换算成镍时,相当于1m3石灰乳溶液约需要80g。返回用于吸收氯气的石灰乳约含CaCl2200g/L,吸收氯气后的碱液含CaCl2400~450g/L。
2、石灰石盐酸溶解法
石灰乳溶液吸收氯气的过程在有雾化叶轮的机械吸收室内进行。石灰乳吸收氯气后,进入反应器,使其无水氯化钙再次分解成CaCl2。残余的次氯酸钙在353K温度时被新添加的一部分催化剂催化分解。产出含CaCl2的碱液含有镁、SO42-、铝、铁等杂质,需经过提纯处理。往碱液加BaCl2使SO42-生成BaSO4沉淀除去。
在pH10时,往碱液中加入CaO,镁便发生Mg(OH)2沉淀,而氢氧化铝和氢氧化铁在pH3或4时就开始沉淀。提纯处理过的碱液经过滤机中和后,得到含CaCl2400~450g/L的悬浮溶液。悬浮液送入雾化干燥器中,用573K左右的热空气干燥,干燥后产出的无水氯化钙约含5%的水分。此法可回收氯气达98%。