[發明專利]一種用化學石膏制取α－半水石膏的工藝方法

無效

• 申請號: 200810010302.1
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101259992A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 張繼宇;林文強
• 申請（專利權）人: 遼寧東大粉體工程技術有限公司
• 主分類號: C04B11/02
• 分類號: C04B11/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明涉及一種α-半水石膏的工藝方法，具體涉及一種用化學石膏制取α-半水石膏的工藝方法。

背景技術

化學石膏也稱工業副產石膏，是指工業生產中由化學反應生成的以硫酸鈣(含零至兩個結晶水)為主要成分的副產品或廢渣。磷肥化學肥料、復合肥料生產、燃煤鍋爐煙道氣石灰石發/石灰濕法脫硫、螢石用硫酸分解制氟化氫、發酵法制檸檬酸都會產生大量的化學石膏?；瘜W石膏是一種非常好的再生資源，綜合利用既有利于保護資源，又能節約能源和資源，符合我國可持續性發展戰略。

目前制取α半水石膏的工藝方法按其脫水方法主要有兩種：一種是在飽和蒸汽介質中進行脫水，即蒸壓法。另一種是在某些酸類或鹽類水溶液中脫水，即水熱法。

蒸壓法制取半水石膏的工藝方法在國內外應用的比較廣泛，蒸壓法是在飽和水蒸汽介質或液態水介質中熱處理，發生脫水，脫去一個半的結晶水，形成半水石膏雛晶，在液態水包圍環境中，雛晶很快溶解在液相中，當液相半水石膏濃度達到過飽和時，液態半水石膏即迅速結晶，形成結晶粗大的致密的α半水石膏晶體。蒸壓法的一種工藝方法是將二水石膏塊放置在金屬網籃中，放進蒸壓釜在1.5-3大氣壓中蒸煮6-8小時，然后再減壓至常壓取出金屬網籃，進入干燥設備用過熱蒸汽或煙道氣單獨干燥，使吸附水完全揮發(一般10小時以上)，取出冷卻研磨。此種方法蒸壓、干燥二步進行，這樣不僅能耗大，而且經蒸煮好的α半水石膏在一定的壓力環境下處于穩定相，可一旦通過降壓降溫以及處于大量的吸附水中是一個極不穩定的相，半水石膏會很快水化為二水石膏，產生次生石膏。一般選擇的干燥溫度遠遠大于理論干燥溫度，目的是為了揮發游離水和為了部分水化的二水石膏有機會重新脫水生產半水石膏，但這就變成了β石膏變體，還造成能源的浪費。另一種工藝方法是將蒸壓和干燥一起在同一設備中進行，二水石膏蒸煮脫水為半水石膏后，物料不出釜，然后通入熱風進行干燥。但是由于釜內大小不均的石膏塊堆積較密，熱風很難均勻通過所有半水石膏塊，導致部分半水物水化，生成次生二水石膏。蒸壓法所存在的缺點是蒸壓處理周期長，一般都會達到10-12小時，在很多情況下會生產可溶性硬石膏，燃料用量大，生產產量比較低，都是間歇式生產。

水熱法制取α半水石膏是指二水石膏在某些酸類、鹽類等水溶液中通過加熱蒸煮而獲得。而水熱法通常分為常壓法和高壓法，常壓法是在常壓下在酸類或鹽類水溶液中制取α半水石膏的方法，二水石膏在酸、鹽溶液中隨著酸、鹽種類和濃度的不同，溶解度曲線也隨之不同。由于酸類溶液具有一定的腐蝕性，所有在使用中受到一定的限制，在實際生產中常用的是鹽類水溶液生產α半水石膏。將石膏投入到氯化鈉(或其他鹽類)的水溶液中另摻其他有機羥酸鹽和無機鹽配制復合轉晶劑，攪拌均勻，恒溫3-4小時，在熱水中過濾、洗滌，干燥、粉磨配成。此種方法所需條件比較簡單，但是生產周期比較長。此種方法應用于脫硫石膏制取α半水石膏在國內已經有所研究。另一種是高壓法，將二水石膏加入含有轉晶劑的水溶液中制成懸浮液，然后加壓加熱懸浮液，連續攪拌懸浮液，再經清濾，干燥、粉磨既得α半水石膏。國外水熱法生產α半水石膏一般有不經干燥制取和經干燥制取α半水石膏兩種。德國朱利尼公司曾經采用此方法應用于天然石膏，在蒸壓釜內使二水石膏轉變為半水石膏晶體，蒸壓釜采用蒸汽加熱，溫度維持在110-120℃之間，經離心機脫水后產生含10-20％濕含量的濾餅。英國ICI公司曾經采用類似于德國朱利尼工藝流程生產α半水石膏，不同的是轉化過程采用兩個反應槽，料漿濃度為30％，在150-160℃溫度下轉化。國內采用液相轉化法制取α半水石膏起步較晚，應用領域也在逐漸拓展。山東某企業采用此工藝方法應用于天然石膏，已進行實際生產。水熱法制取α半水石膏，物料中含有大量游離的水，在物料處于一定的溫度壓強下，半水石膏是一個穩定的相，但一旦離開蒸壓釜，不僅壓力恢復至常壓，溫度也急劇下降，半水石膏很快產生水化，一般是采用離心脫水的方法分離物料和溶液，離心脫水后物料殘余的游離水基本在10％-15％左右，此時不采取進一步干燥措施，半水石膏很快水化為二水石膏硬化體。干燥溫度與時間非常重要，溫度過高，時間過長都會使半水石膏脫水形成無水石膏，溫度過低或時間過短導致半水石膏生成次生二水石膏，導致產品性能下降。

發明內容

本發明的目的時針對已有技術存在的問題，提供一種用化學石膏制取α-半水石膏的工藝方法，縮短工藝流程實現完全連續化生產，充分提高生產產量和原料的利用率，同時提高石膏粉的性能。

實現本發明目的的技術方案是：按如下步驟進行：