[发明专利]一种液相法制备α型半水石膏的加工工艺

说明书

本发明提供了一种液相法制备α型半水石膏的加工工艺，包括将磷石膏粉加入含硫酸和磷酸混酸水溶液混合均匀形成的混合料浆中加入包括延胡索酸、脂肪酸的晶型控制剂，以及质量百分比为1％～6％的醋酸钠作为外加剂，形成过饱和溶液体系，并在80～120℃温度下进行转晶反应1.5～7.5h，得到含α型半水石膏的混合液，进行固液分离，热水洗涤后得到高纯度高白度α型半水石膏。本发明提供一种液相法制备α型半水石膏的加工工艺，通过添加包括延胡索酸和天冬氨酸的晶型控制剂对α型半水石膏的晶型进行调控，以及加质量百分比为1％～6％的醋酸钠作为外加剂，形成过饱和溶液体系后进行转晶反应，从而获得较高的制品强度。

技术领域

本发明涉及α型半水石膏的制备，尤其涉及一种液相法制备α型半水石膏的加工工艺。

背景技术

脱硫石膏是燃煤电厂利用石灰石或生石灰浆液与燃煤烟气中二氧化硫反应，经强制氧化生成的二水硫酸钙。分析研究表明，脱硫石膏可以成为生产高品质α型半水石膏的优质原料。

目前，利用脱硫石膏为原料生产α型半水石膏的方法，包括蒸压法、水热法、常压盐溶液法。这些方法借鉴了天然石膏生产α型半水石膏工艺，但都忽略了脱硫石膏中二水石膏品味和杂质对生产α型半水石膏的影响。研究表明，若要生产高品质的α型半水石膏，其原料中二水石膏的品味一般要求在95％以上，同时不溶性的杂质，如氧化物、碳酸盐及有机碳等要求很低。通过对我国不同地区20家代表性燃煤电厂脱硫石膏品味和杂质分析，我国脱硫石膏中二水石膏的品味一般在80％～95％之间，大多集中在90％左右，不溶性杂质在5％～20％之间，有机碳在0.1～0.5％，因此，若用脱硫石膏为原料，必须在生产工艺过程中包括纯化工艺过程，去除脱硫石膏中的不溶性杂质。

α型半水石膏生产原理：天然工业石膏在饱和水蒸气或溶液中，在一定压力及温度下晶体发生变化，脱水后生成含有1/2个结晶水分子的α型半水石膏。α型半水石膏是一种高强石膏，可以在蒸压釜的压力作用下，或者在一个大气压的酸或盐的水溶液中，于80―150度范围用湿法脱水方法。α型半水石膏的制备方法可分为液相法、造粒法和块状法三种。目前，使用的较多的是液相法，该种方法由于受转晶剂、溶液的过饱和度、温度、PH值、石膏原料性质、杂质等多种因素的影响，生产的α型半水石膏干燥抗压强度仅为25-50MPa,其中，α型半水石膏的晶型可能是针状、板状及双锥短柱状等多种晶体形态，而理想的晶型是双锥短柱状，制备高强α型半水石膏的关键是选择合适的过饱和体系，对石膏各相平衡进行调节；同时对α型半水石膏的晶型进行调控，选择有利于短柱状α型半水石膏晶型生长和稳定的工艺条件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种液相法制备α型半水石膏的加工工艺，通过添加包括延胡索酸和天冬氨酸的晶型控制剂对α型半水石膏的晶型进行调控，以及加质量百分比为1％～6％的醋酸钠作为外加剂，形成过饱和溶液体系后进行转晶反应，从而获得较高的制品强度。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种液相法制备α型半水石膏的加工工艺，包括如下步骤：

步骤1、纯化处理：将磷石膏配制成固含率为5％～60％的浆液，筛网滤掉大块杂质和悬浮物，加入稀硫酸(1～12M)进行中和反应，除去少量不溶性的氧化物、碳酸钙、碳酸镁等杂质，使其转化为可溶性盐，同时滤掉有机碳，加入生石灰进行中和处理后，破碎研磨成细度及颗粒分布D50在20-50um之间的石膏粉；

步骤2、转晶反应：将所述石膏粉置于泥浆混料器中，按固液比1：8的比例加入含硫酸和磷酸混酸水溶液中，混合均匀，制得混合料浆，其中，硫酸的质量以H2SO4计占混酸水溶液总质量的8～10％，磷酸的质量以P2O5计占混酸水溶液总质量的18～20％，再加入0.1～5％的转晶剂，所述转晶剂包括柠檬酸钠、戊二酸钾、丁二酸镁和无机盐类混合物，后加质量百分比为1％～6％的醋酸钠作为外加剂，形成过饱和溶液体系，保持浆液80～120℃进行转晶反应，转化反应时间4～16h；