一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，屬于工業固體廢棄物資源化 綜合利用的技術領域。
【背景技術】
[0002] 磷石膏是濕法生產磷酸過程中的副產物。隨著國內外對高濃度磷復肥需求的不斷 增長，促進了濕法磷酸工業的發展，也產生了更多的磷石膏。同時隨著磷化學工業對磷礦資 源需求的增加，富礦的不斷消耗，磷酸裝置對磷礦石原料p205品位越降越低，雜質含量范圍 越來越高，所產生的磷石膏品位也逐漸下降。目前國內濕法磷酸副產磷石膏的純度一般保 持在75%~85%左右，遠低于以前所生產的磷石膏。因此，對磷石膏的資源化綜合利用具 有很重要的資源和環境意義。
[0003] 硫酸鈣晶須由于高長徑比，形態均勻，是一種性能優良、價格低廉的功能性材料， 在塑料、陶瓷、造紙、摩擦材料、保溫材料等領域均有廣闊的應用前景。以中低品位磷石膏代 替天然石膏制備硫酸鈣晶須，不僅保護了不可再生資源，而且有效綜合利用了工業固體廢 棄物。
[0004]
【發明內容】
[0005] 為了解決上述現有技術中存在的技術缺陷。本發明利用的磷石膏二水硫酸鈣品位 低，來源廣泛，不需經過酸處理除雜，通過簡單的浮選脫硅，提高磷石膏的品位去除大量的 雜質，通過煅燒、洗滌活化、水壓熱工藝制備半水硫酸鈣晶須。工藝流程簡單，原料來源廣 泛，生產成本低，環境影響小；所獲得的半水硫酸鈣晶須具有純度高、長徑比大、形態均勻、 晶形穩定等特點，具有較好的工業應用價值。
[0006] 本發明一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法是通過以下述技術方案予以實現， 其包含以下工藝流程：
[0007] (1)磷石膏經過脫硅、脫水得到精制磷石膏原料。
[0008] (2)將精制磷石膏煅燒脫水生成半水石膏粉。
[0009] (3)將半水石膏粉，加入一定量水進行洗滌活化，控制攪拌時間為0. 5~2h，洗滌 至濾液pH為5~6。
[0010] (4)將洗滌活化后的磷石膏與水配制固體質量濃度為1%~5%料衆，加入助晶 劑，在125°C~140°C條件下進行水熱反應4~6h。
[0011] (5)將反應料漿，進行過濾分離、干燥，得到半水硫酸鈣晶須。
[0012] 步驟1所述的磷石膏為濕法磷酸生產副產的二水硫酸鈣。
[0013] 步驟1所述的精制磷石膏的二水硫酸鈣含量大于95%，二氧化硅含量小于2%。
[0014] 步驟2所述煅燒溫度為130°C~160°C，煅燒時間2~6h。
[0015] 步驟4所述的助晶劑為十二烷基硫酸鈉，其用量為活化石膏質量的1~5%。
[0016] 步驟5所述半水硫酸鈣晶須直徑為(λ1~1μm，長度為50~300μm，長徑比50~ 500 〇
[0017] 由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果如下：1)磷石膏浮選脫硅，不需酸 處理除雜，節約了消耗，降低了對環境和設備的影響，同時有利于中低品位磷石膏資源化利 用磷石膏；2)通過煅燒、洗滌活化能獲得較好的前驅原料，為后續合成半水硫酸鈣晶須創 造低粒徑、形態均勻技術條件；3)合成的半水硫酸鈣晶須純度和白度高，晶須長徑比大。
【具體實施方式】
[0018] -種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，包含以下特征工藝：
[0019] (1)磷石膏經過脫硅、脫水得到精制磷石膏原料。
[0020] (2)將精制磷石膏煅燒脫水生成半水石膏粉。
[0021] (3)將半水石膏粉，加入一定量水進行洗滌活化，控制攪拌時間為0. 5~2h，洗滌 至濾液pH為5~6。
[0022] (4)將洗滌活化后的磷石膏與水配制固體質量濃度為1~5%料衆，加入助晶劑， 在125°C~140°C條件下進行水熱反應4~6h。
[0023] (5)將反應料漿，進行過濾分離、干燥，得到半水硫酸鈣晶須。
[0024] 步驟1所述的磷石膏為濕法磷酸生產副產的二水硫酸鈣。
[0025] 步驟1所述的精制磷石膏的二水硫酸鈣含量大于95%，二氧化硅含量小于2%。
[0026] 步驟2所述煅燒溫度為130°C~160°C，煅燒時間2~6h。
[0027] 步驟4所述的助晶劑為十二烷基硫酸鈉，其用量為活化石膏質量的1~5%。
[0028] 步驟5所述半水硫酸鈣晶須直徑為(λ1~1μm，長度為50~300μm，長徑比50~ 500 〇
[0029] 下面通過具體實例對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，所用的實施例，僅 用于解釋本發明，而不能理解對本發明的限制。
[0030] 實施案例1.
[0031] 取云南天安化工有限公司的磷酸裝置生產磷石膏200g，礦物化學成分為：
[0032]
[0033] 添加600g工藝水彳吏得磷石膏礦漿i度25 %，經過1岌粗選和2次"選后獲得156g 二水硫酸鈣品位為97. 22%，二氧化硅品位為1. 65%的精制磷石膏，取精制磷石膏放置馬 弗爐中煅燒，煅燒溫度為140°C，煅燒時間為4h，煅燒后的半水石膏加入600g工藝水進行攪 拌洗滌活化，攪拌lh，濾液pH為5. 20,取50g洗滌活化后的磷石膏，加入950g工藝水，配成 固體質量濃度為5%料漿，加入lg十二烷基硫酸鈉，轉移至水熱反應釜中，在135°C條件下 加熱4h，反應完后進行過濾，烘干。即得半水硫酸鈣晶須。制備的半水硫酸鈣晶須結晶性能 好，0· 5~1μm，長度在100~200μm，長徑比100~400。所得晶須化學成分為：
[0034]
[0035] 實施案例2
[0036] 取云南天安化工有限公司磷石膏堆場的磷石膏200g，礦物化學成分為：
[0037]
[0038] 添加800g丄藝水便得憐七霄妒澩濃度20 %，經]3： 1次粗選和2次精選后獲得138g 二水硫酸鈣品位為97. 82%，二氧化硅品位為1. 35%的精制磷石膏，取精制磷石膏放置馬 弗爐中煅燒，煅燒溫度為160°C，煅燒時間為6h，煅燒后的半水石膏加入800g工藝水進行攪 拌洗滌活化，攪拌lh，濾液pH為5. 80,取50g洗滌活化后的磷石膏，加入1616g工藝水，配 成固體質量濃度為3%料漿，加入0. 5g十二烷基硫酸鈉，轉移至水熱反應釜中，在135°C條 件下加熱6h，反應完后進行過濾，烘干4h。即得半水硫酸鈣晶須。制備的半水硫酸鈣晶須 結晶性能好，〇· 1~1μm，長度在50~300μm，長徑比50~500。所得晶須化學成分為：
[0039]
[0040] 實施案例3
[0041] 取云南天安化工有限公司磷石膏堆場的磷石膏200g，礦物化學成分為：
[0042]
[0043] 添加600g工藝水使得磷石膏礦漿濃度25 %，經過1次粗選和1次精選后獲得138g 二水硫酸鈣品位為95. 44%，二氧化硅品位為1. 95%的精制磷石膏，取精制磷石膏放置馬 弗爐中煅燒，煅燒溫度為150°C，煅燒時間為5h，煅燒后的半水石膏加入1000g工藝水進行 攪拌洗滌活化，攪拌lh，濾液pH為6. 20,取50g洗滌活化后的磷石膏，加入950g工藝水，配 成固體質量濃度為5%料漿，加入0. 5g十二烷基硫酸鈉，轉移至水熱反應釜中，在140°C條 件下加熱4h，反應完后進行過濾，烘干4h。即得半水硫酸鈣晶須。制備的半水硫酸鈣晶須 結晶性能好，〇· 1~1μm，長度在50~200μm，長徑比100~300。所得晶須化學成分為：
[0044]
[0045] 以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，其特征在于： (1) 磷石膏經過脫硅、脫水得到精制磷石膏原料； (2) 將精制磷石膏煅燒脫水生成半水石膏粉； (3) 將半水石膏粉，加入一定量水進行洗滌活化，控制攪拌時間為0. 5~2h，洗滌至濾 液pH為5~6 ; (4) 將洗滌活化后的磷石膏與水配制固體質量濃度為1%~5%料漿，加入助晶劑，在 125°C~140°C條件下進行水熱反應4~6h; (5) 將反應料漿，進行過濾分離、干燥，得到半水硫酸鈣晶須。2. 根據權利要求1所述的一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，其特征在于：步驟1 所述的磷石膏為濕法磷酸生產副產的二水硫酸鈣。3. 根據權利要求1所述的一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，其特征在于：步驟1 所述的精制磷石膏的二水硫酸鈣含量大于95 %，二氧化硅含量小于2 %。4. 根據權利要求1所述的一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，其特征在于：步驟2 所述煅燒溫度為130°C~160°C，煅燒時間2~6h。5. 根據權利要求1所述的一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，其特征在于：步驟4 所述的助晶劑為十二烷基硫酸鈉，其用量為活化石膏質量的1%~5%。6. 根據權利要求1所述的一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法，其特征在于：步驟5 所述半水硫酸鈣晶須直徑為〇· 1~1μm，長度為50~300μm，長徑比為50~500。
【專利摘要】本發明涉及了一種磷石膏制備半水硫酸鈣晶須的方法。本發明所用的磷石膏二水硫酸鈣品位低，來源廣泛，不需經過酸處理除雜，通過簡單的浮選脫硅，提高磷石膏的品位去除大量的雜質，通過煅燒、洗滌活化、水壓熱工藝制備半水硫酸鈣晶須。工藝流程簡單，原料來源廣泛，生產成本低，環境影響小；所獲得的半水硫酸鈣晶須具有純度高、長徑比大、形態均勻、晶形穩定等特點，具有較好的工業應用價值。
【IPC分類】C30B29/46, C30B29/62, C30B7/10
【公開號】CN105350066
【申請號】CN201510930543
【發明人】朱鵬程, 王國棟, 羅鳴坤, 劉文彪
【申請人】云南省化工研究院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月15日