[發明專利]一種鹽析法生產二水硫酸鈣晶須的方法

有效

• 申請號: 201811049006.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109137084B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李丹;趙志曼;吳磊;全思臣;趙彬宇;張毅;王思驊;楊麗田
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C30B29/62
• 分類號: C30B29/62;C30B29/46;C30B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鹽析法生產二水硫酸鈣晶須的方法，屬于建筑材料領域，首先向銨鹽溶液中加入轉晶劑和分散劑，得到混合溶液；將石膏原料加入配置好的混合溶液中，然后置于帶攪拌和篩分裝置的反應器中，攪拌10~15min后，加熱至50~60℃，并保溫2~4h，篩分裝置在反應過程中對生成產物進行篩分，得到篩下物料；將篩下物料用水洗滌過濾后再烘干，得到二水硫酸鈣晶須產品Ⅰ；取反應后的溶液加熱至90~100℃，加熱時間為20~30min，析出二水硫酸鈣晶須，然后固液分離后，得到濾液和固體，將固體進行烘干，得到二水硫酸鈣晶須產品Ⅱ，本發明具有工藝簡單，成本可控，可循環的特點，為磷石膏的工業化規模處理和綜合利用開辟新途徑。

技術領域

本發明涉及一種鹽析法生產二水硫酸鈣晶須的方法，屬于屬于無機非金屬材料技術領域。

背景技術

硫酸鈣晶須是無水硫酸鈣的纖維狀單晶體,具有耐高溫、抗化學腐蝕、韌性好、強度高、易進行表面處理、與橡膠塑料等聚合物的親和力強等優點，既能用作塑料、尼龍、聚氨酯、橡膠等材料的增強組元，顯著提高材料的抗拉強度和彈性模量，可用于摩擦材料、建筑材料、密封材料、保溫材料等方面。而價格相較碳化硅等晶須要低廉很多，是一種性能優良、價格低廉的綠色環保材料。

目前利用天然石膏制備硫酸鈣晶須的方法主要有水壓熱法和常壓酸化法。水壓熱法是將質量分數小的二水石膏懸浮液加到水壓熱容器中處理，在飽和蒸汽壓下，二水石膏變為細小針狀的半水石膏，再經晶形穩定化處理,得到半水硫酸鈣晶須。該方法生產成本高。常壓酸化法是指在一定溫度下，高濃度二水石膏懸浮液在酸性溶液中可以轉變成針狀或纖維狀半水硫酸鈣晶須。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鹽析法生產二水硫酸鈣晶須的方法，本發明利用普通工業副產石膏生產二水硫酸鈣晶須，對工業副產石膏進行提純，并提高其使用價值。

本發明的技術方案是：一種鹽析法生產二水硫酸鈣晶須的方法，具體步驟如下：

（1）向銨鹽溶液中加入轉晶劑和分散劑，得到混合溶液；

（2）將石膏原料加入步驟（1）配置好的混合溶液中，然后置于帶攪拌和篩分裝置的反應器中，攪拌10~15min后，加熱至50~60℃，并保溫2~4h，篩分裝置在反應過程中對生成產物進行篩分，得到篩下物料；

（3）將步驟（2）的篩下物料用水洗滌過濾后再烘干，得到二水硫酸鈣晶須產品Ⅰ；

（4）取步驟（2）的反應后的溶液加熱至90~100℃，加熱時間為20~30min，析出二水硫酸鈣晶須，然后固液分離后，得到濾液和固體，將固體進行烘干，得到二水硫酸鈣晶須產品Ⅱ。

所述銨鹽為氯化銨、檸檬酸三銨或碳酸氫銨，且銨鹽中銨根離子的濃度為1.5~2mol/L。

所述步驟（3）用水洗滌過濾后得到濾液，濾液返回步驟（1）中循環使用，所述步驟（4）固液分離后的濾液返回步驟（1）中循環使用。

所述步驟（1）中轉晶劑為硫酸鋁鉀或酒石酸鋁鉀，轉晶劑的質量分數為0.01~0.05‰。

所述步驟（1）中分散劑為乙醇，乙醇濃度為30~40%。

所述步驟（2）中石膏原料為磷石膏或脫硫石膏。

所述二水硫酸鈣晶須產品Ⅱ的品位比二水硫酸鈣晶須產品Ⅰ的品位高。