[發明專利]二水石膏的改性方法

有效

• 申請號: 201410412314.2
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN104261453B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 橫山至;勝本浩志;川村保雄
• 申請（專利權）人: 吉野石膏株式會社
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

本申請是申請日為2008年7月31日、申請號為200980129561.9、發明名稱為“二水石膏的連續式改性方法及用該方法改性了的改性二水石膏”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及二水石膏的連續改性方法及用該方法改性了的改性二水石膏，該方法通過將天然石膏或各種副產石膏等現有的二水石膏暫時燒結而制成半水石膏，將所得到的半水石膏重結晶化，從而將二水石膏連續地改性為與原來的晶形不同的晶形。

背景技術

一直以來，二水石膏大多被用作石膏板和石膏灰泥等建筑材料的原料。二水石膏有天然石膏和化學石膏。作為化學石膏，也有由硫酸和碳酸鈣新合成的石膏，但其中多數是下述列舉的作為各種化學工藝的副產物而獲得的副產石膏。副產石膏有排煙脫硫過程中副產的排煙脫硫石膏、或通過磷礦石的硫酸分解而生成的磷酸石膏、中和制造氧化鈦時等產生的硫酸而獲得的中和石膏、制造作為水處理凝集劑的聚氯化鋁時副產的聚氯化鋁副產石膏等。這些化學石膏的平均粒徑大概為30～60μm，比這還大的晶體的石膏非常稀少。相對于此，存在期望平均粒徑大于60μm的晶體的二水石膏的用途。例如，已知將二水石膏燒結而生產α型半水石膏時，如果使用由平均粒徑大于60μm的晶體構成的二水石膏作為材料，則可獲得形狀大的、形態好的α型半水石膏。

然而，尚未確立通過簡易的方法連續地將天然石膏或上述那樣的副產石膏、以及廢石膏等作為原料的現有的二水石膏改性成由平均粒徑超過60μm的、例如平均粒徑為64μm以上的大晶體構成的純度高的粒徑整齊的二水石膏的技術，如果確立這樣的技術，則在實用上非常有用。另一方面，使用石膏灰泥等石膏制品時，有時會由于石膏原料中所含有的硫酸鈣以外的溶解性或不溶解性的雜質，導致石膏制品發黑。相對于此，不含導致發黑的雜質的白度高的石膏原料很少，如果開發出將天然石膏、副產石膏和廢石膏等作為原料的二水石膏簡易地改性為純度高的白色的石膏原料的技術，特別是對于提供制作要求高白度的牙科用石膏等制品的原料是非常有用的。

關于制造粒徑大的二水石膏的方法，提出了在由廢硫酸及碳酸鈣制造二水石膏時，使用2個反應槽，使反應槽內的石膏的溶質濃度更均勻，并長時間保持適于晶體生長的過飽和度(參照專利文獻1)。然而，該方法涉及通過化學合成獲得二水石膏的情況下的改良，而并非將天然石膏或上述那樣的副產石膏等現有的或粒徑小的石膏原料改性為晶體粒徑大的純度高的二水石膏。

此外，關于石膏原料中的雜質的除去，存在有效且可靠地除去石膏內部附著、內包或固溶的氯或氯化物而進行改性的方案(參照專利文獻2)。進而，存在有關為了容易地進行石膏制品的再循環，對廢石膏進行處理而回收平均粒徑大的二水石膏的方法的方案(參照專利文獻3)。在這些技術中，將二水石膏制成半水石膏后在80℃以下的溫度下進行二水石膏化。并且，專利文獻3中記載了對廢石膏進行濕式粉碎處理，使所得到的漿料中含有碳原子數為4～6的羥基羧酸堿金屬鹽后，在加壓下進行加熱處理而將二水石膏制成半水石膏，向該半水石膏漿料中混合平均粒徑為40～60μm的二水石膏而進行二水石膏化。并且，在專利文獻3的實施例中，獲得了平均粒徑為42～62μm的二水石膏。

然而，上述的專利文獻2及3中記載的技術也不是作為本發明的課題的將由天然石膏、副產石膏或廢石膏等現有的二水石膏構成的石膏原料改性為能夠應用于廣泛用途的、平均粒徑超過60μm的大的、并且純度高的二水石膏的技術。此外，上述列舉的任一發明也由于處理方法是分批式，而并非連續的處理方法，所以在能夠提高生產率、應用于穩定的工業生產的技術的方面，還存在應該改良的問題。

進而，存在有關對二水石膏進行干式燒結而制成半水石膏，將所得到的半水石膏制成漿料狀，在10～60℃的溫度下進行水合，從而獲得粒徑大的二水石膏的方案(參照專利文獻4)。并且，其圖1中示出了優選的析晶裝置，通過使用該裝置從而連續地進行二水化處理。然而，該技術中由于通過注入半水石膏或半水石膏懸浮液，使析晶裝置內的懸浮液或上清液溢流，所以需要另外設置用于對溢流的漿料進行再利用或處理的設備。此外，根據本發明者們的研究，使析晶裝置內的漿料溢流會導致漿料的滯留時間產生不均，存在所得到的二水石膏的粒徑不穩定的缺點。

進而，如果經改性的二水石膏為白色的話，則能夠作為制作牙科用石膏等制品的原料來利用，使用用途擴大。雖然不存在與石膏的白度相關的規格，但是例如在紙中，人感覺到“白”的白度以亨特(Hunter)白度計為80左右。另外，該值越大，可判斷越白。在上述的專利文獻2～4中，對于這樣的技術課題未作任何記載。

現有技術文獻