硫酸鈣晶須生產(chǎn)工藝
作者: 來源: 日期:8/6/2018 9:40:14 AM 人氣:3246
目前,制取硫酸鈣晶須的方法主要由水壓熱法和常壓酸化法。水壓熱法,將天然石膏精制后得到的二水硫酸鈣配制成水溶液,放入水壓熱容器中,在一定的溫度和壓力下,二水硫酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧畹陌胨蛩徕}晶體。常壓酸化法,將天然石膏或石灰、石灰乳與硫酸或廢酸合成二水硫酸鈣,在一定溫度和酸性條件下,轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧罨蚶w維狀半水硫酸鈣晶須。 制備原理 結(jié)晶理論認(rèn)為,硫酸鈣晶須的制備實(shí)質(zhì)上是顆粒狀的二水硫酸鈣失去結(jié)晶水,轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨驘o水硫酸鈣的過程,生成實(shí)質(zhì)是一個溶解—結(jié)晶—脫水的過程,化學(xué)反應(yīng)方程式如下: 制備技術(shù)現(xiàn)狀 (1)石膏為原料 以石膏為原料制備硫酸鈣晶須的方法主要有水熱法和常壓酸化法。水熱法是將小于2%的二水石膏懸浮液加到水壓熱器中處理,在飽和蒸汽壓力下,二水石膏變?yōu)榧?xì)小針狀的半水石膏,再經(jīng)晶形穩(wěn)定化處理得到半水硫酸鈣晶須。該方法生產(chǎn)成本高,應(yīng)用受到限制。常壓酸化法是在一定溫度下,高濃度二水石膏懸浮液在酸性溶液中可以轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧畎胨蛩徕}晶須。與水壓熱法相比,此方法不需要壓熱器,且原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大大提高,成本大幅度降低,易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 (2)鈣鹽和硫酸鹽為原料 此法又稱為微乳法,分別配置鈣鹽和硫酸鹽溶液,并進(jìn)行機(jī)械攪拌,混合后輕微攪拌,陳化24h得到硫酸鈣晶須。適當(dāng)?shù)年惢瘯r間對產(chǎn)物凈化與排列組裝有一定作用。 (3)檸檬酸廢渣為原料 此法采用水熱法:把檸檬酸廢渣在變頻行星式球墨磨12h,過濾,與一定的水混合,調(diào)PH至3~4,加入一定比例的晶種和添加劑,進(jìn)行水熱反應(yīng),產(chǎn)物經(jīng)過過濾、干燥,既得硫酸鈣晶須。所制備的晶須平均長徑比約為50,轉(zhuǎn)化率超過90%。該方法充分利用檸檬酸廢渣,變廢為寶,具有重要的實(shí)際意義。 (4)廢鹵渣為原料 此法以海鹽鹵水經(jīng)石灰乳處理后的鹵渣為原料,加入工藝廢酸溶解、攪拌,調(diào)節(jié)PH為2~3,加熱溶液至沸騰,此時,殘?jiān)写蟛糠肘}離子已進(jìn)入溶液中,趁熱過濾,冷卻后的白色結(jié)晶即為硫酸鈣晶須。所得產(chǎn)品純度>98%,達(dá)到工業(yè)一級品的標(biāo)準(zhǔn)。該反應(yīng)在常壓下進(jìn)行,工藝路線簡單,且所用原料來源豐富,價格低廉,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 (5)氨堿廠廢液與鹵水為原料 該方法以氨堿廠蒸氨廢液和制鹽鹵水,將兩種原料以1:5 ~1:10的比例在結(jié)晶器中混合生成二水硫酸鈣,再在加熱反應(yīng)釜中在常壓、105 ~110℃,PH≤1的條件下沸騰0.5h,即生成半水纖維硫酸鈣。生成的產(chǎn)物長度可控制在0~20μ m之間,長徑比>10.該纖維產(chǎn)品適于做塑料工業(yè)的填加劑。 (6)利用煙氣脫硫副產(chǎn)石膏 二氧化硫是污染環(huán)境的首要污染物,每年全球寒流燃料燃燒排放到大氣中的二氧化硫高達(dá)2億噸左右。用石灰乳吸收二氧化硫后形成亞硫酸鈣料漿,加硫酸或通入廢煙氣,調(diào)整PH值至3~4,并家一定量的助晶劑和氧化催化劑(加入量為0.01%~0.02%),通入氧氣或空氣使其氧化,氧化后趁熱過濾,洗滌后在90℃下干燥。采用這種方法可直接制得直徑約為1~2μm、長度約為100mm的硫酸鈣晶須。 硫酸鈣晶須的性能 1. 在薄壁制品中添加的優(yōu)勢(從薄壁制品加工是形狀和尺寸的幾何精度而言,有優(yōu)勢) 2. 尺寸穩(wěn)定性好 3. 提高制品的表面光潔度 4. 提高制品的耐熱溫度 5. 減少對設(shè)備的磨損 6. 增韌和增強(qiáng) 7. 提高模具的充滿程度 。(蘇州恒耐達(dá)新材料有限公司)
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