[发明专利]利用碳酸钙生产过程的废渣制备硫酸钙晶须的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备硫酸钙晶须的方法，具体的，本发明涉及到利用碳酸钙生产过程的废渣制备硫酸钙晶须的方法。

背景技术

在采用碳化法生产轻质碳酸钙的工艺中，废渣的产出量约占生产量的10%。对于一个年产5万吨碳酸钙的企业来说，每年就有约5000～5500吨的废渣产生，而此类废渣一般只用在筑路和建筑方面，价格低廉，因此如何对废渣进行高值化综合利用的研究具有十分重要的意义。

晶须是指在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维，其直径非常小（微米数量级），不含有通常材料中存在的缺陷（晶界、位错、空穴等），其原子排列高度有序，因而其强度接近于完整晶体的理论值，远高于其他短切纤维，主要用作复合材料的增强体，用于制造高强度复合材料。制造晶须的材料分金属、陶瓷和高分子材料3大类。已发现有100多种材料可制成晶须，主要是金属、氧化物、碳化物、卤化物、氮化物、石墨和高分子化合物。晶须可从过饱气相、熔体、溶液或固体生长，常生产成不同规格的纤维，其使用形态有原棉、松纤维、毡或纸等。

硫酸钙晶须有二水（CaSO4·2H2O）、半水（CaSO4·0.5H2O）和无水（CaSO4）之分，其制备方法目前主要有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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种对碳酸钙生产过程中的废渣进行高值化综合利用的方法，具体的，本发明公开了一种利用碳酸钙生产过程的废渣制备硫酸钙晶须的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用碳酸钙生产过程的废渣制备硫酸钙晶须的方法，包含以下步骤：

（1）对碳酸钙生产过程的废渣进行筛选，去除掉非钙质石头和粗颗粒后，得到以CaO、Ca(OH)2、CaCO3 为主要成分的废化灰渣、废石灰、碳酸钙粉末混合物；

（2）将步骤（1）中得到的混合物送入破碎机，碎成细度在20目以上的细粉；

（3）在不锈钢反应釜中加水，开动搅拌，将可溶性镁盐助剂和步骤（2）中得到的细粉加入到不锈钢反应釜中，调成10-25%的浓度，慢慢加入浓硫酸，充分反应，当浆的pH=8-10时，停止反应，继续搅拌10分钟，重测pH，再调浆的pH=8-10之间；

（4）将步骤（3）中的浆过100目的振动筛，除去没有反应的杂质，得到硫酸钙浆，放入方形贮料箱，通过轨道，送入蒸压釜中密封，进行在105-115℃，0.5-1.5小时的蒸压，得到半水硫酸钙产品；

（5）将步骤（4）蒸压后的半水硫酸钙产品经过离心脱水，再经过强力闪蒸干燥机，包装后得到硫酸钙晶须成品。

进一步的是：上述步骤（3）中的不锈钢反应釜的搅拌器为锚式搅拌器，转速为60rpm。

进一步的是：上述步骤（4）中的半水硫酸钙产品的白度≥94%，长径比＞10，长度为0.5-20μm。

进一步的是：上述步骤（5）中的硫酸钙晶须成品用于做塑料添加剂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明以碳酸钙废渣为原料，与硫酸反应，结合常压酸化和水压热两种方法制备晶须硫酸钙；提高了碳酸钙废渣的利用价值，制得的硫酸钙晶须可以用于塑料添加剂，相比传统的碳酸钙废渣应用，其利用价值大大增加。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

本发明利用碳酸钙生产过程的废渣制备硫酸钙晶须的方法，利用生产沉淀碳酸钙的废渣，这些废渣首先经筛选掉非钙质石头和粗颗粒后，得到废化灰渣、废石灰、碳酸钙粉末等，它们的主要成分为CaO、Ca(OH)2、CaCO3，再将这些材料用破碎机，碎成细度在20目以上的细粉，在不锈钢反应釜中加水，开动搅拌，将细粉和可溶性镁盐助剂加入到不锈钢反应釜中，调成10-25%的浓度，慢慢加入浓硫酸，充分反应，当浆的pH=8-10时，停止反应，继续搅拌10分钟，重测pH，再调pH=8-10之间。不锈钢反应釜的搅拌器为锚式搅拌器，转速为60rpm。