[發明專利]一種電石渣制備α高強石膏粉的工藝

在審

• 申請號: 201811401966.0
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109368681A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 楊林;曹建新
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C04B11/26
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 張梅

本發明公開了一種電石渣制備α高強石膏粉的工藝，包括如下步驟：1）將電石渣烘干，然后研磨過篩，得A品；2）將磷酸置于反應器中，再將A品放入反應器中，升溫反應，過濾分離后，濾液為B品；3）將B品加熱升溫至85~95℃，取硫酸溶液，緩慢加入B品中繼續反應，過濾、分離，并洗滌烘干，即得α高強石膏粉。本發明具有α高強石膏粉制備能耗低，效率高，工藝簡單，且濾液可循環利用，生產成本低，且將電石渣變廢為寶，對環境有益的優點。

技術領域

本發明涉及一種α高強石膏粉的制備工藝，特別是一種電石渣制備α高強石膏粉的工藝。

背景技術

二水石膏在1.3大氣壓下，124℃的飽和水蒸氣下蒸煉，生成的α型半水石膏磨細制得高強石膏粉。由于在較高壓力下分解而形成，高強石膏晶粒較粗，比表面積比較小，調成石膏漿體的可塑需水量很小，約為35-45％，因而硬化后孔隙率小，具有較高的強度(7天可達40MPa)和密實度，故名高強石膏。

目前的α高強石膏粉制備主要是以天然石膏或工業排放的化學石膏為原料，制備原理采用溶解重結晶過程，即二水石膏經高溫、或蒸壓處理后脫水轉變成半水石膏。由此帶來的問題，二水石膏的晶形、粒徑大小、結晶度以及所含的雜質都影響其脫水轉變過程，從而形成膠凝性能差異較大的半水石膏。由于二水石膏晶體需要脫出1.5個結晶水，因此存在能耗大，時間長，工藝復雜等缺點。

電石渣，電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣。其主要成分為Ca(OH)₂(80％-90％)，同時還含有SiO₂、MgO、Al₂O₃，及少量的CaCO₃、Fe₂O₃、碳渣和S、P等有機雜質。電石渣呈強堿性，其pH值可達12以上。1t電石加水可生成300多kg乙炔氣，同時生成10t含固量約12％的工業廢液，俗稱電石渣漿。由于電石渣數量龐大，運輸成本高，現目前主要的處理方式還是就地堆放，但這不僅會占用有限的土地資源，而且污染堆放場地附近的水體及土壤。

本研究者通過研究，采用電石渣原料，以磷酸及硫酸為反應介質，通過控制磷酸濃度及溫度，使α型半水硫酸鈣直接成核，無需經過二水硫酸鈣向α型半水硫酸鈣轉晶的過程，同時，通過控制電石渣與磷酸質量比，以及硫酸濃度，調控α型半水硫酸鈣晶體各晶面的生長速率，實現短柱狀晶形控制，從而制備出α高強石膏。該制備技術不僅可以降低現有制備技術的能耗，提高生產效率，簡化制備工藝，而且過濾的濾液還能實現循環使用，節約成本；同時，使電石渣變廢為寶，實現資源化利用。這對于α高強石膏行業的發展以及電石渣的有效利用和環境保護都具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種電石渣制備α高強石膏粉的工藝。本發明具有α高強石膏粉制備能耗低，效率高，工藝簡單，且濾液可循環利用，生產成本低，且將電石渣變廢為寶，對環境有益的優點。

本發明的技術方案：一種電石渣制備α高強石膏粉的工藝，包括如下步驟：

1)將電石渣烘干，粉磨，過篩，得A品；

2)將磷酸置于反應器中，將A品放入反應器中，反應120～180min，過濾分離后，濾液為B品；

3)將B品加熱升溫至設定溫度85～95℃，取硫酸溶液，緩慢加入B品中反應60～300min，過濾、分離，并洗滌烘干，即得α高強石膏粉。

前述的電石渣制備α高強石膏粉的工藝，步驟1)中，所述電石渣烘干后，游離水分小于5％。

前述的電石渣制備α高強石膏粉的工藝，步驟1)中，所述電石渣研磨后，粒徑為80-120目。

前述的電石渣制備α高強石膏粉的工藝，步驟2)中，所述磷酸溶液濃度為25～35％；所述磷酸溶液與電石渣粉的重量比為2.0～8.0：1。