[發(fā)明專利]一種僅含共晶磷的二水硫酸鈣及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210977437.5
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115196664B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 孟醒;張婧;楊志;劉麗娟;唐永波;萬建東
• 申請（專利權(quán)）人: 一夫科技股份有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C01B25/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

本發(fā)明提供了一種僅含共晶磷的二水硫酸鈣及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)混合硫酸鹽溶液以及磷酸鹽溶液，加熱后添加酸液至pH值為1?3，得到混合溶液；(2)攪拌混合鈣鹽溶液和步驟(1)所得混合溶液，反應后依次進行過濾、水洗以及干燥后得到所述僅含共晶磷的二水硫酸鈣。采用本發(fā)明提供的制備方法可以反應物配比的改變影響二水硫酸鈣中共晶磷的含量，可用于精確研究共晶磷對石膏膠凝性能的影響。

技術領域

本發(fā)明屬于石膏綜合利用技術領域，涉及一種石膏的制備方法，尤其涉及一種僅含共晶磷的二水硫酸鈣及其制備方法。

背景技術

磷石膏(主要成分為CaSO₄·2H₂O)是濕法磷酸過程中排放的副產(chǎn)品，其內(nèi)部的磷雜質(zhì)分為可溶性磷、難溶性磷以及共晶磷，其中共晶磷指CaSO₄·2H₂O晶格中的磷。由于CaHPO₄·2H₂O與CaSO₄·2H₂O具有非常相似的晶胞參數(shù)，因此在濕法磷酸的過程中，CaSO₄·2H₂O的結(jié)晶會伴隨著少量的CaHPO₄·2H₂O進入其晶格當中，該部分的磷故稱為磷石膏中的共晶磷。

本領域的相關學者一直認為共晶磷與可溶性磷一樣，能夠?qū)α资嗟哪z凝性能具有一定影響，但至今并沒有學者給出明確的證據(jù)來證明該結(jié)論。

CN 113607668A公開了一種磷石膏中共晶磷含量的測試方法，CN 113402185A公開了一種磷石膏中共晶磷的分離處理方法，但是均沒有提及共晶磷對石膏膠凝性能的影響程度如何。彭家慧等提及到了共晶磷對石膏膠凝性能的影響的研究(詳見磷石膏中有機物、共晶磷及其對性能的影響[J]，建筑材料學報，2003，6(3):221-226)。彭家慧等通過外摻CaHPO₄·2H₂O與CaSO₄·2H₂O在磷酸、鈣離子過飽和溶液中混合的方式來研究共晶磷含量對石膏膠凝性能的影響。

李美等也對共晶磷對石膏膠凝性能的影響進行了研究(詳見《磷石膏品質(zhì)的影響因素及其建材資源化研究》)，其通過外摻CaHPO₄·2H₂O與CaSO₄·2H₂O在磷酸、鈣離子過飽和溶液中混合的方式來研究共晶磷含量對石膏膠凝性能的影響。

上述研究過程存在以下問題，其一、不能保證CaHPO₄·2H₂O能夠全部進入CaSO₄·2H₂O的晶格當中；其二、該體系下并不只有CaHPO₄·2H₂O這一種磷雜質(zhì)存在，還有其他形式的磷雜質(zhì)(如難溶磷)，且均會對石膏膠凝性能產(chǎn)生影響，因此無法判斷石膏膠凝性能的差異是由CaHPO₄·2H₂O造成的。

因此，需要提供一種僅含有共晶磷的二水硫酸鈣，用來準確研究共晶磷對石膏膠凝性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種僅含共晶磷的二水硫酸鈣及其制備方法。所述制備方法能夠避免形成其他形式的磷雜質(zhì)(包括難溶性磷和可溶性磷)，從而阻止了這些雜質(zhì)對磷石膏膠凝性能的影響干擾。該方法制備的僅含共晶磷的二水硫酸鈣，其二水硫酸鈣中共晶磷的含量可以隨著反應物配比的改變而變化，可用于精確研究共晶磷對石膏膠凝性能的影響。

為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種僅含共晶磷的二水硫酸鈣的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)混合硫酸鹽溶液以及磷酸鹽溶液，加熱后添加酸液至pH值為1-3，得到混合溶液；