硫酸钙晶须生产工艺.doc

目前,制取硫酸钙晶须的方法主要由水压热法和常压酸化法。水压热法,将天然石膏精制后得到的二水硫酸钙配制成水溶液,放入水压热容器中,在一定的温度和压力下,二水硫酸钙转变为针状的半水硫酸钙晶体。常压酸化法,将天然石膏或石灰、石灰乳与硫酸或废酸合成二水硫酸钙,在一定温度和酸性条件下,转变为针状或纤维状半水硫酸钙晶须。制备原理结晶理论认为,硫酸钙晶须的制备实质上是颗粒状的二水硫酸钙失去结晶水,转变为半水或无水硫酸钙的过程,生成实质是一个溶解—结晶—脱水的过程,化学反应方程式如下:制备技术现状(1)石膏为原料以石膏为原料制备硫酸钙晶须的方法主要有水热法和常压酸化法。水热法是将小于2%的二水石膏悬浮液加到水压热器中处理,在饱和蒸汽压力下,二水石膏变为细小针状的半水石膏,再经晶形稳定化处理得到半水硫酸钙晶须。该方法生产成本高,应用受到限制。常压酸化法是在一定温度下,高浓度二水石膏悬浮液在酸性溶液中可以转变为针状半水硫酸钙晶须。与水压热法相比,此方法不需要压热器,且原料的质量分数大大提高,成本大幅度降低,易于实现工业化生产。(2)钙盐和硫酸盐为原料此法又称为微乳法,分别配置钙盐和硫酸盐溶液,并进行机械搅拌,混合后轻微搅拌,陈化24h得到硫酸钙晶须。适当的陈化时间对产物净化与排列组装有一定作用。(3)柠檬酸废渣为原料此法采用水热法:把柠檬酸废渣在变频行星式球墨磨12h,过滤,与一定的水混合,调PH至3~4,加入一定比例的晶种和添加剂,进行水热反应,产物经过过滤、干燥,既得硫酸钙晶须。所制备的晶须平均长径比约为50,转化率超过90%。该方法充分利用柠檬酸废渣,变废为宝,具有重要的实际意义。(4)废卤渣为原料此法以海盐卤水经石灰乳处理后的卤渣为原料,加入工艺废酸溶解、搅拌,调节PH为2~3,加热溶液至沸腾,此时,残渣中大部分钙离子已进入溶液中,趁热过滤,冷却后的白色结晶即为硫酸钙晶须。所得产品纯度>98%,达到工业一级品的标准。该反应在常压下进行,工艺路线简单,且所用原料来源丰富,价格低廉,具有明显的经济效益。(5)氨碱厂废液与卤水为原料该方法以氨碱厂蒸氨废液和制盐卤水,将两种原料以1:5~1:10的比例在结晶器中混合生成二水硫酸钙,再在加热反应釜中在常压、105~110℃,PH≤,即生成半水纤维硫酸钙。生成的产物长度可控制在0~20μm之间,长径比>。(6)利用烟气脱硫副产石膏二氧化硫是污染环境的首要污染物,每年全球寒流燃料燃烧排放到大气中的二氧化硫高达2亿吨左右。用石灰乳吸收二氧化硫后形成亚硫酸钙料浆,加硫酸或通入废烟气,调整PH值至3~4,并家一定量的助晶剂和氧化催化剂(%~%),通入氧气或空气使其氧化,氧化后趁热过滤,洗涤后在90℃下干燥。采用这种方法可直接制得直径约为1~2μm、长度约为100mm的硫酸钙晶须。硫酸钙晶须的性能在薄壁制品中添加的优势(从薄壁制品加工是形状和尺寸的几何精度而言,有优势)尺寸稳定性好提高制品的表面光洁度提高制品的耐热温度减少对设备的磨损增韧和增强提高模具的充满程度硫酸钙晶须的应用复合材料的增强组元(塑料、橡胶、聚氨酯、金属)制造摩擦材料用于环境工程沥青改性及SMA结构路面制造难燃纸张其他方面的应用(轻质建材、隔热材料、涂料、油漆、铸造型砂等方面)硫酸钙晶