[发明专利]一种硫酸钙晶须的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工产品生产、化工新材料领域。本发明涉及一种石膏晶须的制备工艺，更具体地说，是应用PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵为原料生产硫酸钙晶须，在得到高附加值晶须产品的同时，解决了PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵的出路并副产氨。 

背景技术

硫酸钙晶须，别名：石膏晶须，石膏纤维；成份分子式：CaSO₄。硫酸钙晶须分为无水、半水、二水三种，其中无水硫酸钙晶须强度最高。二水硫酸钙晶须在超过110℃使用时起不到晶须的增强作用，工业应用前景小；无水及半水硫酸钙晶须则具有较高的强度和使用价值。 

硫酸钙晶须具有优良的力学性能、良好的相容性、优良的平滑性、再生性能好、毒性低、制造成本低，主要用于造纸、复合材料的增加组元、摩擦材料、环境工程过滤、沥青改性，以及提高涂料和油漆的附着力、耐温性及绝缘性，且价格仅为碳化硅晶须的200～300分之一，具有很强的市场竞争力。 

目前硫酸钙晶须的制备方法主要是水热法，该法的工艺流程是：二水石膏→粉磨→料浆→水热反应→过滤→干燥→半水石膏晶须→锻烧→硬石膏晶须，其中原料即石膏。而我国PVC企业众多，副产电石泥堆积如山，不仅占地，还造成较大的环境污染；还有，我国燃煤电厂氨法脱硫越来越多，副产硫酸铵品质低，用途少，价格也低，而作为氨法脱硫的脱硫剂氨价格却很高，给氨法脱硫企业带来很大的经济负担。 

硫酸钙晶须相关专利如下： 

CN101550602公开了一种以脱硫石膏为原料的CaSO4晶须及其制备方法。其技术方案是：先将脱硫石膏、水和媒晶剂充分混合，形成悬浊液，其中：脱硫石膏质量浓度为1～8％，媒晶剂质量浓度为5～20％；再在常压、100～128℃和搅拌速率为120～210r/min条件下，或将上述悬浊液搅拌1～3小时，加入悬浊液质量0.5～1％的硫酸钙晶须作为晶种，反应1～3小时，加入改性剂，或将上述悬浊液搅拌3～8小时，直接加入改性剂，改性剂的加入量均为悬浊液质量的0.4～1％，搅拌0.5～1小时；然后经抽滤、洗涤和三段干燥，可获得三种不同类型的硫酸钙晶须。 

CN1598083本发明为一种硫酸钙晶须的制备方法，整个生产以生石膏(CaSO4·2H2O)和水为原料，经过原料准备、合成反应、脱水干燥和精制除杂等项工序，其特征在于所选原料生石膏的有效含量达到95以上、白度在90％以上，和自来水混合制得生石膏料浆，经充分乳化后，加入反应器中使其发生化学反应，然后再进入到以后的工序。利用本方法生产的硫酸钙晶须产品性能优良，成本低廉，可在各行业中广泛应用，具有广阔的市场前景。 

这些硫酸钙晶须的制备方法以天然或副产二水硫酸钙为原料，存在精制除杂等项工序和产品白度不高、长径比不均等问题，以及生产成本高等缺点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸钙晶须的制备工艺，应用PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵为原料生产硫酸钙晶须，在得到高附加值晶须产品的同时，解决了PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵的出路并副产氨。 

本发明的方法是以电石泥为原料，氯化铵(或硝酸铵)与电石泥反应生成氯化钙(或硝酸钙)的同时再生氨，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应制备硫酸钙晶须，硫酸铵与氯化钙(或硝酸钙)反应生成的氯化铵(或硝酸铵)循环使用。 

本发明体现在以下几点：(1)氨再生反应，与电石泥(氢氧化钙)反应的氯化铵(或硝酸铵)浓度达15～35％且过量，该反应电石泥反应较完全，生成氯化钙(或硝酸钙)的同时氨得到再生；再生氨通过引风机送出，未反应固相物通过沉降离心分离离开系统。(2)晶须制备 反应，二水硫酸钙的生成与半水硫酸钙晶须制备一体化，当然可分设搅拌反应釜与晶须生长器；晶须生长器一般由4个或6个釜组成釜组，单釜生产过程分为备料、加热升温、保温静置和过滤四个过程，整个釜组形成连续生产。(3)分离工序设网带真空过滤机，过滤液与洗涤液分开，洗涤过程成为晶须表面处理过程；分离工序的真空抽滤是氨再生的氨的释放的主要场所。(4)所得硫酸钙晶须具有高长径比达80-200，高白度达90％，高纯度达99％，具有较高的产品价值。(5)氨水生产，采用喷淋吸收盘管移热，尾气用硫酸吸收，尾气吸收塔产物用氨水中和后与硫酸铵原料合并。