專利名稱：脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫酸鈣晶須制備及改性的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法。
背景技術(shù)：
煤炭占我國各能源發(fā)電比例約70%，煤炭燃燒過程中產(chǎn)生大量的二氧化硫，我國 80%以上燃煤電廠采用煙氣濕法脫硫技術(shù)(FGD)，煙氣濕法脫硫技術(shù)(FGD)產(chǎn)生大量脫硫副產(chǎn)物即脫硫石膏。2009年我國工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)量約1. 18億噸，綜合利用率僅為38%，其中脫硫石膏產(chǎn)量達(dá)4300萬噸，約50%未得到有效利用。工業(yè)副產(chǎn)石膏累積堆存量已超過 3億噸，脫硫石膏堆積量在5000萬噸以上，磷石膏堆積量超過2億噸，不僅占用大量土地和廠房，而且會(huì)形成二次污染，已造成嚴(yán)重的環(huán)境、生態(tài)問題和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。相關(guān)問題得到國家高度重視，2011年2月工信部發(fā)布“關(guān)于工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用的指導(dǎo)意見”，意見要求至 2015年脫硫石膏利用率將提高至80%，限制天然石膏礦開采，鼓勵(lì)工業(yè)副產(chǎn)石膏高附加值利用，研究脫硫石膏資源化利用已成為當(dāng)務(wù)之急。目前尚沒有一種有效的方法能夠以脫硫石膏作為原料制備高純度、高白度的高品質(zhì)硫酸鈣晶須，這是因?yàn)樵跓煔饷摿虻倪^程中，煙氣中攜帶粉煤灰，致使煙氣脫硫副產(chǎn)物脫硫石膏中摻雜部分粉煤灰，由于粉煤灰顏色深，致使脫硫石膏的白度僅能達(dá)到40%作用。粉煤灰較為穩(wěn)定，而硫酸鈣的也是一種惰性固體，故導(dǎo)致脫硫石膏中的粉煤灰難以除去，嚴(yán)重限制了脫硫石膏的資源化利用和高附加值利用，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域，目前脫硫石膏的應(yīng)用集中在低附加值利用，如在建筑建材業(yè)中生產(chǎn)熟石膏、粉刷石膏、石膏砌塊、紙面石膏板、石膏空心板、自然平地面石膏漿料、水泥緩凝劑等，農(nóng)業(yè)方面有報(bào)道用于生產(chǎn)化肥、鹽堿土壤改良等，脫硫石膏經(jīng)處理后還可用于生產(chǎn)高強(qiáng)半水石膏、硫酸鈣晶須等附加值高、市場潛力巨大的產(chǎn)品。脫硫石膏中二水硫酸鈣的含量較高，甚至高于優(yōu)質(zhì)的天然石膏，潛在應(yīng)用價(jià)值很大，脫硫石膏的大量應(yīng)用能夠減緩天然石膏礦的大量開采，有利于環(huán)境資源的可持續(xù)利用。 脫硫石膏作為燃煤電廠脫硫副產(chǎn)物，燃煤電廠在運(yùn)作的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢熱蒸汽，如果能將燃煤電廠廢熱蒸汽作為脫硫石膏利用的能源，將大大的降低生產(chǎn)成本，用于生產(chǎn)高附加值硫酸鈣晶須，能夠形成燃煤電廠新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。硫酸鈣晶須又叫石膏晶須，一種具有完整的外形、均勻的橫截面、完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的纖維狀單晶體，具有一定長徑比，通常長度為2至300微米，直徑約為0. 1至10微米，強(qiáng)度高。硫酸鈣晶須用于代替碳酸鈣用作橡膠、塑料等高分子材料的填充、補(bǔ)強(qiáng)材料，可使橡膠制品的彈性提高。將硫酸鈣晶須應(yīng)用在造紙中，可替代的木漿或草漿。硫酸鈣晶須可以用于生產(chǎn)摩擦材料、增強(qiáng)組元、用于環(huán)境工程、浙青改性、涂料、填充劑等，應(yīng)用范圍廣泛、潛力巨大。國內(nèi)硫酸鈣晶須的指標(biāo)以水熱法為主導(dǎo)，水熱法反應(yīng)條件苛刻，難以推廣至規(guī)模化生產(chǎn)。以鈣鹽、硫酸鹽(或硫酸)為原料制備硫酸鈣晶須需要消耗大量鈣鹽、硫酸鹽(或
4硫酸)，不是一種經(jīng)濟(jì)的方法。傳統(tǒng)硫酸鈣晶須生產(chǎn)工藝存在原料價(jià)格較高、廢水難于處理、 耗能高、產(chǎn)品質(zhì)量差等缺點(diǎn)，導(dǎo)致硫酸鈣晶須價(jià)格昂貴，為晶須的大規(guī)模應(yīng)用造成了障礙。 本發(fā)明的推廣，有利于發(fā)展低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。生產(chǎn)過程中液相重復(fù)使用，無二次污染，節(jié)能減排，產(chǎn)品純度高、性能優(yōu)異。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明所采用的重結(jié)晶法，一方面，所使用液相循環(huán)使用，基本不消耗反應(yīng)試劑，所用改性劑、轉(zhuǎn)晶劑能夠做到零損耗；另一方面，本發(fā)明在常壓的狀態(tài)下即可制備形貌規(guī)整的硫酸鈣晶須，對(duì)脫硫石膏品位和反應(yīng)條件要求很低，能夠資源化利用電廠廢熱蒸汽，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的不足，本發(fā)明目的在于，提供一種制造工藝簡易，能有效解決現(xiàn)今脫硫石膏的大量堆積及難以高附加值利用的問題的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，并且提供采用該方法制備的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其包括以下步驟(1)酸洗用過量的無機(jī)酸稀溶液洗滌脫硫石膏；(2)溶解將酸洗后的脫硫石膏與酸溶液混合，并持續(xù)攪拌使固相溶解，制得混合液；(3)轉(zhuǎn)晶于混合液中加入轉(zhuǎn)晶劑，并進(jìn)行固液分離除去固相雜質(zhì)，制得濾液；(4)結(jié)晶對(duì)濾液進(jìn)行降溫，待結(jié)晶后經(jīng)固液分離后將所得的濾餅經(jīng)水洗、烘干， 制得硫酸鈣晶須。所述步驟(1)具體包括如下步驟(1. 1)預(yù)備脫硫石膏；(1. 2)將脫硫石膏破碎，并用80目篩子過篩，取得粉狀脫硫石膏；(1. 3)將粉狀脫硫石膏移至燒杯中，并同時(shí)加入無機(jī)酸稀溶液，攪拌1 4小時(shí)，除去粉狀脫硫石膏與無機(jī)酸稀溶液反應(yīng)的雜質(zhì)，制得濾餅，其中無機(jī)酸稀溶液中無機(jī)酸鹽酸或硝酸物質(zhì)的量與脫硫石膏質(zhì)量比為1 5mol/t ；(1. 4)將濾餅移至鼓風(fēng)干燥箱中，鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度設(shè)為55 65°C，時(shí)間設(shè)有為11 13小時(shí)，開啟鼓風(fēng)干燥箱，進(jìn)入干燥階段；(1. 5)干燥階段完畢后，對(duì)干燥后的濾餅進(jìn)行破碎。所述的步驟⑵具體包括如下步驟(2.1)預(yù)備酸溶液；(2. 2)將破碎后的濾餅及酸溶液一同加入至燒瓶中，對(duì)燒瓶加熱至80 105°C，恒溫?cái)嚢?0 65分鐘，其中破碎后的濾餅與酸溶液的固液質(zhì)量比為5 9wt% ；(2. 3)觀察固相溶解，直至溶解呈半透明狀態(tài)，制得混合液，否則，重復(fù)步驟 (2. 2)。所述的步驟(3)具體包括如下步驟(3. 1)預(yù)備轉(zhuǎn)晶劑；(3. 2)將轉(zhuǎn)晶劑加入混合液，然后趁熱抽濾并除去未溶解在酸溶液中的固體殘?jiān)?制得濾液，其中液體狀的轉(zhuǎn)晶劑與混合液的體積比為0. 5 3%，固體狀的轉(zhuǎn)晶劑與混合液的質(zhì)量比為0. 1 2%。所述的步驟(4)具體包括如下步驟(4. 1)對(duì)濾液降溫至0 30°C，進(jìn)入結(jié)晶階段，結(jié)晶時(shí)間不小于15分鐘；(4. 2)結(jié)晶完成后抽濾，將抽濾后所得的濾餅轉(zhuǎn)移至燒杯中進(jìn)行水洗；(4. 3)將水洗后的濾餅移至鼓風(fēng)干燥箱中，鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度設(shè)為55 65°C，時(shí)間設(shè)有為11 13小時(shí)，開啟鼓風(fēng)干燥箱，進(jìn)入干燥階段；(4. 4)干燥階段完畢后，制得硫酸鈣晶須。所述的步驟(2.1)中的酸溶液為鹽酸溶液，該鹽酸溶液中HCl的濃度為2.0 2.5mol/L。所述的步驟(2.1)中的酸溶液為硝酸溶液，該硝酸溶液中HN03的濃度為2.0 2.5mol/L。所述的步驟(3. 1)中的轉(zhuǎn)晶劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570、硅烷偶聯(lián)劑KH560、鎂鹽、檸檬
酸、硬脂酸、檸檬酸、甘油、油酸中的一種。在溶解、轉(zhuǎn)晶、結(jié)晶過程中所使用的液相為循環(huán)多次反復(fù)使用。采用上述方法之一制備的硫酸鈣晶須。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的方法的制備工藝簡易、易于實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)效率
尚ο用過量的無機(jī)酸稀溶液洗滌脫硫石膏，經(jīng)固液分離后，將濾餅與酸溶液混合，于較高溫度下恒溫并持續(xù)攪拌使固相溶解后，加入轉(zhuǎn)晶劑，趁熱進(jìn)行固液分離除去固相雜質(zhì)，然后將濾液于較低溫度下冷卻結(jié)晶一定時(shí)間，再經(jīng)固液分離后將濾餅水洗、烘干，即得硫酸鈣晶須，硫酸鈣晶須一次產(chǎn)率高達(dá)60%，總收率達(dá)95%。本發(fā)明是根據(jù)在溫度較高的條件下，由于硫酸鈣在某些酸溶液中的溶解度隨溫度變化顯著，將脫硫石膏中的二水硫酸鈣溶解于特定濃度的酸的水溶液中，加入轉(zhuǎn)晶劑如 KH570、KH570、鎂鹽、檸檬酸、硬脂酸、檸檬酸、甘油或油酸等，用于調(diào)控硫酸鈣晶須形貌。趁熱進(jìn)行固液分離除去未溶解在酸溶液中的固相殘?jiān)菫V液冷卻，使較高溫度時(shí)溶解于酸溶液中的硫酸鈣結(jié)晶沉淀，經(jīng)由固液分離得到純度較高的硫酸鈣晶須。按照本發(fā)明所提供的方法，通過控制工藝條件，如料漿比、溫度、無機(jī)酸溶液濃度、結(jié)晶時(shí)間即可制得純度、白度較高的硫酸鈣晶須，實(shí)現(xiàn)了脫硫石膏的高附加值利用。洗滌過程是為了除去脫硫石膏中與溶解步驟中所使用的無機(jī)酸溶液反應(yīng)的雜質(zhì)，能夠保證用于重結(jié)晶的酸溶液的濃度基本不發(fā)生變化，以保證制備過程中液相的循環(huán)利用，不存在廢液污染。溶解過程前也可以不通過洗滌，如果沒有洗滌過程，由于脫硫石膏中在煙氣濕法脫硫的過程中，可能會(huì)含有亞硫酸鹽、碳酸鹽等與無機(jī)酸溶液反應(yīng)的物質(zhì)，液相若要再次循環(huán)使用，則需要加入相對(duì)于與脫硫石膏中與無機(jī)酸溶液的無機(jī)酸的量，以保持酸的濃度與前一次一致。本發(fā)明利用脫硫石膏中的主要成分二水硫酸鈣在特定的溶液中溶解度隨溫度變化明顯的特點(diǎn)，采用常壓重結(jié)晶的方法制備硫酸鈣晶須。通過控制工藝條件來制得純度、 白度較高的硫酸鈣晶須。本發(fā)明中用于重結(jié)晶的無機(jī)酸溶液可以循環(huán)使用，反應(yīng)過程中不消耗無機(jī)酸溶液，可以創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，減小燃煤電廠企業(yè)的負(fù)擔(dān)，增加企業(yè)收益。經(jīng)脫硫石膏經(jīng)過重結(jié)晶后完全轉(zhuǎn)變成了硫酸鈣晶須，加入轉(zhuǎn)晶劑能夠有效的控制硫酸鈣晶須的形貌，制備的硫酸鈣晶須形貌規(guī)整、團(tuán)聚少、分散性好。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2為實(shí)驗(yàn)原料脫硫石膏掃描電鏡圖譜300倍；圖3為實(shí)驗(yàn)原料脫硫石膏掃描電鏡圖譜500倍；圖4為利用本發(fā)明方法制備的硫酸鈣晶須的300倍掃描電鏡圖譜1 ；圖5為利用本發(fā)明方法制備的硫酸鈣晶須的300倍掃描電鏡圖譜2。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參見圖1至圖5，本實(shí)施例提供的一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其包括以下步驟(1)酸洗用過量的無機(jī)酸稀溶液洗滌脫硫石膏；(2)溶解將酸洗后的脫硫石膏與酸溶液混合，并持續(xù)攪拌使固相溶解，制得混合液；(3)轉(zhuǎn)晶于混合液中加入轉(zhuǎn)晶劑，并進(jìn)行固液分離除去固相雜質(zhì)，制得濾液；(4)結(jié)晶對(duì)濾液進(jìn)行降溫，待結(jié)晶后經(jīng)固液分離后將所得的濾餅經(jīng)水洗、烘干， 制得硫酸鈣晶須。所述步驟(1)具體包括如下步驟(1. 1)預(yù)備脫硫石膏；(1. 2)將脫硫石膏破碎，并用80目篩子過篩，取得粉狀脫硫石膏；(1. 3)將粉狀脫硫石膏移至燒杯中，并同時(shí)加入無機(jī)酸稀溶液，攪拌1 4小時(shí)，除去粉狀脫硫石膏與無機(jī)酸稀溶液反應(yīng)的雜質(zhì)，制得濾餅，其中無機(jī)酸稀溶液中無機(jī)酸鹽酸或硝酸物質(zhì)的量與脫硫石膏質(zhì)量比為1 5mol/t ；(1. 4)將濾餅移至鼓風(fēng)干燥箱中，鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度設(shè)為55 65°C，時(shí)間設(shè)有為11 13小時(shí)，開啟鼓風(fēng)干燥箱，進(jìn)入干燥階段；(1. 5)干燥階段完畢后，對(duì)干燥后的濾餅進(jìn)行破碎。所述的步驟⑵具體包括如下步驟(2. 1)預(yù)備酸溶液；(2. 2)將破碎后的濾餅及酸溶液一同加入至燒瓶中，對(duì)燒瓶加熱至80 105°C，恒溫?cái)嚢?0 65分鐘，其中破碎后的濾餅與酸溶液的固液質(zhì)量比為5 9wt% ；(2. 3)觀察固相溶解，直至溶解呈半透明狀態(tài)，制得混合液，否則，重復(fù)步驟 (2. 2)。所述的步驟(3)具體包括如下步驟(3. 1)預(yù)備轉(zhuǎn)晶劑；(3. 2)將轉(zhuǎn)晶劑加入混合液，然后趁熱抽濾并除去未溶解在酸溶液中的固體殘?jiān)?制得濾液，其中液體狀的轉(zhuǎn)晶劑與混合液的體積比為0. 5 3%，固體狀的轉(zhuǎn)晶劑與混合液的質(zhì)量比為0. 1 2%。
所述的步驟(4)具體包括如下步驟(4. 1)對(duì)濾液降溫至0 30°C，進(jìn)入結(jié)晶階段，結(jié)晶時(shí)間不小于15分鐘；(4. 2)結(jié)晶完成后抽濾，將抽濾后所得的濾餅轉(zhuǎn)移至燒杯中進(jìn)行水洗；(4. 3)將水洗后的濾餅移至鼓風(fēng)干燥箱中，鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度設(shè)為55 65°C，時(shí)間設(shè)有為11 13小時(shí)，開啟鼓風(fēng)干燥箱，進(jìn)入干燥階段；(4. 4)干燥階段完畢后，制得硫酸鈣晶須。所述的步驟(2.1)中的酸溶液為鹽酸溶液，該鹽酸溶液中HCl的濃度為2.0 2.5mol/L。所述的步驟中的酸溶液為硝酸溶液，該硝酸溶液中HN03的濃度為2.0 2.5mol/L。所述的步驟(3. 1)中的轉(zhuǎn)晶劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570、硅烷偶聯(lián)劑KH560、鎂鹽、檸檬酸、硬脂酸、檸檬酸、甘油、油酸中的一種。在溶解、轉(zhuǎn)晶、結(jié)晶過程中所使用的液相為循環(huán)使用。采用上述方法制備的硫酸鈣晶須，形貌規(guī)整、團(tuán)聚少、分散性好。實(shí)施例2 本實(shí)施例提供的一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其基本步驟與實(shí)施例1相同，其不同之處在于其如下具體步驟不同將燃煤電廠脫硫石膏破碎，用80目篩子過篩，稱取破碎后的脫硫石膏100. 00g，然后與事先定容IOOOmL的lmol/L的硝酸溶液同時(shí)加入至IOOOmL燒杯中，攪拌4小時(shí)，除去脫硫石膏原料中與硝酸溶液反應(yīng)的雜質(zhì)，制得濾餅。然后將濾餅于60°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥 12小時(shí)，然后破碎。稱取上述破碎后的濾餅35. 00g，然后與500mL、2mol/L的硝酸溶液一同加入至IOOOmL燒瓶中，接著使燒瓶的三分之二以上的體積浸沒于100°C的恒溫油浴中，恒溫并攪拌1小時(shí)，觀察到固相溶解，待溶解呈半透明狀態(tài)。接著加3ml硅烷偶聯(lián)劑KH570， 恒溫并攪拌1小時(shí)，反應(yīng)完成后，趁熱抽濾并除去未溶解在硝酸溶液中的固體殘?jiān)?，制得濾液。將濾液轉(zhuǎn)移至IOOOmL燒杯中，放置于15°C恒溫水浴中冷卻結(jié)晶80分鐘。結(jié)晶完成后進(jìn)行抽濾，將抽濾后所得的濾餅轉(zhuǎn)移至IOOOmL燒杯中水洗，然后將水洗后的濾餅放于60°C 烘箱中干燥12小時(shí)，即得硫酸鈣晶須產(chǎn)品20. 12g。脫硫石膏原料白度為44. 5%，硫酸鈣晶須白度為94. 5%，脫硫石膏及采用本實(shí)施例方法制備的硫酸鈣晶須成分分析見表1。實(shí)施例3 本實(shí)施例提供的一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其基本步驟與實(shí)施例2相同，其不同之處在于其如下具體步驟不同將實(shí)施例2中濾液500mL回收利用，與35. Olg酸洗后的脫硫石膏同時(shí)加入至 IOOOmL燒瓶中，然后使燒瓶的三分之二以上的體積浸沒于95°C恒溫水浴中，恒溫并攪拌1 小時(shí)，觀察到固相溶解，待溶解呈半透明狀態(tài)，接著加3ml硅烷偶聯(lián)劑KH570，恒溫并攪拌1 小時(shí)，反應(yīng)完成后，趁熱抽濾并除去未溶解在硝酸溶液中的固體殘?jiān)?，制得新一輪濾液，然后將濾液轉(zhuǎn)移至IOOOmL燒杯中，放置于15°C恒溫水浴中冷卻結(jié)晶18小時(shí)。結(jié)晶完成后進(jìn)行抽濾，將抽濾后所得的濾餅轉(zhuǎn)移至IOOOmL燒杯中水洗，然后將水洗后的濾餅放于60°C烘箱中干燥12小時(shí)，即得硫酸鈣晶須產(chǎn)品19. 02g，白度為92. 4%，脫硫石膏及液相循環(huán)制備的硫酸鈣晶須成分分析見表1。
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表1脫硫石膏及硫酸鈣晶須成分分析M. %
權(quán)利要求
1.一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，其包括以下步驟(1)酸洗用過量的無機(jī)酸稀溶液洗滌脫硫石膏；(2)溶解將酸洗后的脫硫石膏與酸溶液混合，并持續(xù)攪拌使固相溶解，制得混合液；(3)轉(zhuǎn)晶于混合液中加入轉(zhuǎn)晶劑，并進(jìn)行固液分離除去固相雜質(zhì)，制得濾液；(4)結(jié)晶對(duì)濾液進(jìn)行降溫，待結(jié)晶后經(jīng)固液分離后將所得的濾餅經(jīng)水洗、烘干，制得硫酸鈣晶須。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括如下步驟(1. 1)預(yù)備脫硫石膏；(1. 2)將脫硫石膏破碎，并用80目篩子過篩，取得粉狀脫硫石膏； (1. 3)將粉狀脫硫石膏移至燒杯中，并同時(shí)加入無機(jī)酸稀溶液，攪拌1 4小時(shí)，除去粉狀脫硫石膏與無機(jī)酸稀溶液反應(yīng)的雜質(zhì)，制得濾餅，其中無機(jī)酸稀溶液中無機(jī)酸鹽酸或硝酸物質(zhì)的量與脫硫石膏質(zhì)量比為1 5mol/t ；(1. 4)將濾餅移至鼓風(fēng)干燥箱中，鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度設(shè)為55 65°C，時(shí)間設(shè)有為 11 13小時(shí)，開啟鼓風(fēng)干燥箱，進(jìn)入干燥階段；(1.5)干燥階段完畢后，對(duì)干燥后的濾餅進(jìn)行破碎。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述的步驟( 具體包括如下步驟(2. 1)預(yù)備酸溶液；(2. 2)將破碎后的濾餅及酸溶液一同加入至燒瓶中，對(duì)燒瓶加熱至80 105°C，恒溫?cái)嚢?0 65分鐘，其中破碎后的濾餅與酸溶液的固液質(zhì)量比為5 9wt% ；(2. 3)觀察固相溶解，直至溶解呈半透明狀態(tài)，制得混合液，否則，重復(fù)步驟(2. 2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述的步驟( 具體包括如下步驟(3. 1)預(yù)備轉(zhuǎn)晶劑；(3. 2)將轉(zhuǎn)晶劑加入混合液，然后趁熱抽濾并除去未溶解在酸溶液中的固體殘?jiān)?，制得濾液，其中液體狀的轉(zhuǎn)晶劑與混合液的體積比為0. 5 3%，固體狀的轉(zhuǎn)晶劑與混合液的質(zhì)量比為0. 1 2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述的步驟(4)具體包括如下步驟(4. 1)對(duì)濾液降溫至0 30°C，進(jìn)入結(jié)晶階段，結(jié)晶時(shí)間不小于15分鐘； (4. 2)結(jié)晶完成后抽濾，將抽濾后所得的濾餅轉(zhuǎn)移至燒杯中進(jìn)行水洗； (4. 3)將水洗后的濾餅移至鼓風(fēng)干燥箱中，鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度設(shè)為55 65°C，時(shí)間設(shè)有為11 13小時(shí)，開啟鼓風(fēng)干燥箱，進(jìn)入干燥階段； (4. 4)干燥階段完畢后，制得硫酸鈣晶須。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述的步驟(2. 1)中的酸溶液為鹽酸溶液，該鹽酸溶液中HCl的濃度為2. 0 2. 5mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述的步驟(2. 1)中的酸溶液為硝酸溶液，該硝酸溶液中HN03的濃度為2. 0 2. 5mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，所述的步驟(3. 1)中的轉(zhuǎn)晶劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570、硅烷偶聯(lián)劑KH560、鎂鹽、檸檬酸、硬脂酸、 檸檬酸、甘油、油酸中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其特征在于，在溶解、轉(zhuǎn)晶、結(jié)晶過程中所使用的液相為循環(huán)使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述方法制備的硫酸鈣晶須。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脫硫石膏常壓下制備硫酸鈣晶須的方法，其包括以下步驟1)酸洗；2)溶解；3)轉(zhuǎn)晶；4)結(jié)晶，待結(jié)晶后經(jīng)固液分離后將所得的濾餅經(jīng)水洗、烘干，制得硫酸鈣晶須；本發(fā)明提供的方法的制備工藝簡易、易于實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)效率高；利用脫硫石膏中的主要成分二水硫酸鈣在特定的溶液中溶解度隨溫度變化明顯的特點(diǎn)，采用常壓重結(jié)晶的方法制備以及控制相關(guān)工藝條件來制得純度、白度較高的硫酸鈣晶須，且該硫酸鈣晶須產(chǎn)品形貌規(guī)整、團(tuán)聚少、分散性好，另外用于重結(jié)晶的無機(jī)酸溶液可以循環(huán)使用，反應(yīng)過程中不消耗無機(jī)酸溶液，可以創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，減小燃煤電廠企業(yè)的負(fù)擔(dān)，增加企業(yè)收益。
文檔編號(hào)C30B7/08GK102352535SQ201110288670
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者馮欣, 張迎, 施利毅, 時(shí)雯, 楊文文, 王鋼領(lǐng) 申請(qǐng)人:上海大學(xué), 東莞上海大學(xué)納米技術(shù)研究院