一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，包括：氟石膏在130-150℃熱處理1-2h；熱處理后的氟石膏中加入鋼渣、電石渣、半水石膏、三聚磷酸鈉、鉀芒硝、煅燒明礬、煅燒白云石、聚羧酸改性劑、廢菌絲改性劑后在200-245℃焙燒30-80min；聚羧酸改性劑的制備步驟如下：將丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯磺酸鈉和丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱攪拌保溫后加入過硫酸鉀水溶液，升溫攪拌保溫后調節溶液pH至中性；廢菌絲改性劑的制備步驟如下：將青霉素廢菌絲干燥粉碎后配制成懸浮液，加熱、調節pH、攪拌保溫、過濾。本發明所述的方法，保護了環境，用其改性的氟石膏凝結時間短，力學強度高。
【專利說明】一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石膏【技術領域】，尤其涉及一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法。
【背景技術】
[0002]氟石膏是氫氟酸及氟鋁酸鈉生產過程中的主要副產品，主要產自無機氟化物和有機氟化物生產廠及其它氫氟酸生產廠。每生產It氫氟酸生成大約3.6t無水氟石膏。氟石膏的主要成分為硫酸鈣，并含有部分氟化鈣和其他氟化物，而且有時H2SO4含量很高，使得排出的氟石膏呈酸性，屬強腐蝕性有毒有害廢物，未加處理的氟石膏不能直接置棄，也難以被利用。又因為氟石膏溶解度較低且溶解速度慢，凝結時間很長，水化硬化體強度很小，這些缺陷限制了其應用。目前，除部分氟石膏被利用外，大部分作為一般固體廢棄物被堆存，不僅占用土地，同時其中的有害物質也會對水體產生污染，對自然環境產生威脅。因此，如何對廢渣氟石膏進行改性，解決氟石膏問題，使其變廢為寶，實現石膏資源的綜合利用是一個非常迫切的問題。
[0003]青霉素廢菌絲體是制藥工業青霉素生產過程中產生的危險固體廢棄物，我國是青霉素生產大國，每年各大藥廠所產生的青霉素廢菌絲體達數萬至數十萬噸，大量的廢菌絲體堆積給環境造成了很大的危害。目前，國內外常用的處理方法主要有:填埋、焚燒和制成動物飼料等。但是，填埋和焚燒會嚴重污染環境，制成動物飼料會造成抗生素濫用，用含抗生素成分的原料生產的蛋白飼料被國家有關部門明令禁止。隨著人們環保意識的增強和科學技術的發展，人們開始對廢菌絲體進行深入研究，以期回收利用。研究發現，廢菌絲體中含有大量蛋白質、甲殼素及一定量的麥角固醇等有回收利用價值的物質。
【發明內容】
[0004]本發明提出了一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，利用此方法改性后的氟石膏凝結時間短，力學強度優異，同時保護了環境。
[0005]本發明提出了一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，包括:
[0006]將生產氫氟酸后的廢渣氟石膏進行熱處理，熱處理溫度為130-150°C，時間為l~2h ;按重量份，在100份熱處理后的氟石骨中加入0.2-0.8份鋼禮:、0.5-1.2份電石禮:、0.2-0.5份半水石膏、0.5-1.5份三聚磷酸鈉、0.2-1.2份鉀芒硝、1_3份煅燒明礬、0.5-2份煅燒白云石、0.2-1.2份聚羧酸改性劑、0.3-0.8份廢菌絲改性劑，攪拌均勻之后靜置10-20h再焙燒，焙燒溫度為200-245°C，焙燒時間為30_80min，陳放5_10h ；
[0007]其中，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將20-25份丙烯酸、25-35份丙烯酸甲酯、18-22份甲基丙烯磺酸鈉和5_8份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至45-55°C，攪拌保溫10-15min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至60_75°C，攪拌保溫30-80min后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀1-1.5 份；
[0008]其中，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入50-80°C條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分數為6-8%的懸浮液，加熱至82-95°C，調節pH為8-10，攪拌保溫30-80min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
[0009]優選地，所述熱處理溫度為135_145°C，時間為1.3-1.6h。
[0010]優選地，所述熱處理溫度為140°C，時間為1.5h。
[0011]優選地，按重量份，在100份熱處理后的氟石膏中加入0.5-0.6份鋼渣、0.8_1.0份電石渣、0.3-0.45份半水石膏、0.8-1.2份三聚磷酸鈉、0.7-1.0份鉀芒硝、1.5-2.2份煅燒明礬、1.5-2.0份煅燒白云石、0.7-1.0份聚羧酸改性劑、0.5-0.6份廢菌絲改性劑。
[0012]優選地，按重量份在100份熱處理后的氟石膏中加入0.55份鋼渣、0.9份電石渣、
0.42份半水石膏、1.0份三聚磷酸鈉、0.8份鉀芒硝、1.7份煅燒明礬、1.6份煅燒白云石、0.9份聚羧酸改性劑、0.55份廢菌絲改性劑。
[0013]優選地，焙燒溫度為220-235°C，焙燒時間為50_60min。
[0014]優選地，焙燒溫度為230°C，焙燒時間為55min。
[0015]優選地，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將22-24份丙烯酸、30-32份丙烯酸甲酯、20-21份甲基丙烯磺酸鈉和6-8份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至50-53°C，攪拌保溫12-14min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至70_73°C，攪拌保溫55-65min后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀
1.1-1.4 份。
[0016] 優選地，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將24份丙烯酸、31份丙烯酸甲酯、20.5份甲基丙烯磺酸鈉和7.5份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至520C，攪拌保溫13min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至72°C，攪拌保溫63min后用氫氧化鈉調節溶液的PH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀1.3份。
[0017]優選地，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入65-75°C條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分水為6.6-7.3%的懸浮液，加熱至88-90°C，調節pH為9-10，攪拌保溫60_75min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
[0018]本發明所述改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法中，添加了多種改性劑，聚羧酸改性劑中強性基團的引入可以使合成的聚羧酸分子具有高減水性和緩凝保坍性，而烷氧基側鏈的引入使其具有消泡功能，酯基的加入可調節合成的聚羧酸改性劑大分子的疏水性，加入到氟石膏中，可以使氟石膏孔隙均勻，提高了改性后氟石膏的力學性能；青霉素廢菌絲是制藥生產過程中產生的危險固體廢棄物，大量的廢菌絲堆積給環境造成了很大的危害，應用到氟石膏中具有以下優點:可以對青霉素廢菌絲資源化利用，實現變廢為寶，帶來環境效益；產品不與人或動物直接接觸，不存在安全隱患；節約成本；在加入化學改性劑之后進行了焙燒改性，經過焙燒后，由于受熱不均，氟石膏中的各晶體會發生變形且相互之間接觸不穩定，不穩定的晶體與新產生的物質共同提高了氟石膏的活性。
[0019]本發明所述改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，優化了氟石膏的改性工藝，選擇了合適的改性劑，控制了改性劑中各成分的含量，利用此方法改性后的氟石膏凝結時間短，力學性能強，使氟石膏變廢為寶，節約了資源，保護了環境。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發明，而不是用于對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護范圍內。
[0021]實施例1
[0022]本發明所述改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，包括:
[0023]將生產氫氟酸后的廢渣氟石膏進行熱處理，熱處理溫度為140°C，時間為1.5h ;按重量份在100份熱處理后的氟石膏中加入0.55份鋼渣、0.9份電石渣、0.42份半水石膏、
1.0份三聚磷酸鈉、0.8份鉀芒硝、1.7份煅燒明礬、1.6份煅燒白云石、0.9份聚羧酸改性劑、0.55份廢菌絲改性劑，攪拌均勻之后靜置15h再焙燒，焙燒溫度為230°C，焙燒時間為55min，陳放 7h ；
[0024]其中，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將24份丙烯酸、31份丙烯酸甲酯、20.5份甲基丙烯磺酸鈉和 7.5份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至520C，攪拌保溫13min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至72°C，攪拌保溫63min后用氫氧化鈉調節溶液的PH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀1.3份；
[0025]其中，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入72°C條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分數為7.0 %的懸浮液，加熱至88°C，調節pH為9，攪拌保溫72min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
[0026]實施例2
[0027]本發明所述改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，包括:
[0028]將生產氫氟酸后的廢渣氟石膏進行熱處理，熱處理溫度為130°C，時間為2h ;按重量份，在100份熱處理后的氟石膏中加入0.2份鋼渣、1.2份電石渣、0.5份半水石膏、0.5份三聚磷酸鈉、0.2份鉀芒硝、3份煅燒明礬、0.5份煅燒白云石、1.2份聚羧酸改性劑、0.8份廢菌絲改性劑，攪拌均勻之后靜置1h再焙燒，焙燒溫度為200°C，焙燒時間為80min，陳放5h ；
[0029]其中，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將20份丙烯酸、25份丙烯酸甲酯、18份甲基丙烯磺酸鈉和5份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至55°C，攪拌保溫1min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至60°C，攪拌保溫SOmin后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中,含過硫酸鉀1.5份；
[0030]其中，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入80°C條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分數為8 %的懸浮液，加熱至95°C，調節pH為10，攪拌保溫30min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
[0031]實施例3
[0032]本發明所述改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，包括:
[0033]將生產氫氟酸后的廢渣氟石膏進行熱處理，熱處理溫度為150°C，時間為Ih ;按重量份，在100份熱處理后的氟石膏中加入0.8份鋼渣、0.5份電石渣、0.2份半水石膏、1.5份三聚磷酸鈉、1.2份鉀芒硝、1份煅燒明礬、2份煅燒白云石、0.2份聚羧酸改性劑、0.3份廢菌絲改性劑，攪拌均勻之后靜置20h再焙燒，焙燒溫度為245°C，焙燒時間為30min，陳放1h ；
[0034]其中，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將25份丙烯酸、35份丙烯酸甲酯、22份甲基丙烯磺酸鈉和8份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至45°C，攪拌保溫15min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至75°C，攪拌保溫30min后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀1份；
[0035]其中，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入50°C條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分數為6%的懸浮液，加熱至82°C，調節pH為8，攪拌保溫30min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
【權利要求】
1.一種改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，包括: 將生產氫氟酸后的廢渣氟石膏進行熱處理，熱處理溫度為130-150°c，時間為l_2h ;按重量份在100份熱處理后的氟石骨中加入0.2-0.8份鋼禮:、0.5-1.2份電石禮:、0.2-0.5份半水石膏、0.5-1.5份三聚磷酸鈉、0.2-1.2份鉀芒硝、1-3份煅燒明礬、0.5-2份煅燒白云石、0.2-1.2份聚羧酸改性劑、0.3-0.8份廢菌絲改性劑，攪拌均勻之后靜置10-20h再進行焙燒，焙燒溫度為200-245°C，焙燒時間為30-80min，陳放5_10h ； 其中，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將20-25份丙烯酸、25-35份丙烯酸甲酯、18-22份甲基丙烯磺酸鈉和5-8份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至45-55 °C，攪拌保溫10-15min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至60-75°C，攪拌保溫30-80min后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，過硫酸鉀1-1.5 份； 其中，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入50-8(TC條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分數為6-8 %的懸浮液，加熱至82-95°C，調節pH為8-10，攪拌保溫30-80min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
2.根據權利要求1所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，所述熱處理溫度為135-145°C，時間為1.3-1.6h。
3.根據權利要求2所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，所述熱處理溫度為140°C，時間為1.5h。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，按重量份在100份熱處理后的氟石膏中加入0.5-0.6份鋼渣、0.8-1.0份電石渣、0.3-0.45份半水石膏、0.8-1.2份三聚磷酸鈉、0.7-1.0份鉀芒硝、1.5-2.2份煅燒明礬、1.5-2.0份煅燒白云石、0.7-1.0份聚羧酸改性劑、0.5-0.6份廢菌絲改性劑。
5.根據權利要求4中所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，按重量份在100份熱處理后的氟石膏中加入0.55份鋼渣、0.9份電石渣、0.42份半水石膏、1.0份三聚磷酸鈉、0.8份鉀芒硝、1.7份煅燒明礬、1.6份煅燒白云石、0.9份聚羧酸改性劑、0.55份廢菌絲改性劑。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，焙燒溫度為220-235°C，焙燒時間為50-60min。
7.根據權利要求6所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，焙燒溫度為230°C，焙燒時間為55min。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將22-24份丙烯酸、30-32份丙烯酸甲酯、20-21份甲基丙烯磺酸鈉和6-8份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至50-53°C，攪拌保溫12-14min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至70-73°C，攪拌保溫55-65min后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀1.1-1.4 份。
9. 根據權利要求8所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，所述聚羧酸改性劑按照如下步驟制備而成:按重量份將24份丙烯酸、31份丙烯酸甲酯、20.5份甲基丙烯磺酸鈉和7.5份丙烯基聚氧化乙烯醚加入到水中，加熱至52°C，攪拌保溫13min后加入過硫酸鉀的水溶液，升溫至72°C，攪拌保溫63min后用氫氧化鈉調節溶液的pH至中性；加入的過硫酸鉀的水溶液中，含過硫酸鉀1.3份。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的改性劑-焙燒聯合改性廢渣氟石膏的方法，其特征在于，所述廢菌絲改性劑按照如下步驟制備而成:將青霉素廢菌絲放入65-75°C條件下干燥，粉碎后放入水中，配制成質量分水為6.6-7.3%的懸浮液，加熱至88-90°C，調節pH為9-10，攪拌保溫60-75min，過濾，蒸發得到廢菌絲改性劑。
【文檔編號】C04B11/26GK104176956SQ201410390533
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月10日 優先權日:2014年8月10日
【發明者】陳喜 申請人:安徽錦洋氟化學有限公司