[发明专利]一种半水石膏晶须及其制备方法

说明书

本发明涉及一种半水石膏晶须及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)将脱硫石膏加入醇的水溶液中，制成石膏浆液；2)将所述石膏浆液加热至85～100℃，反应2～15h，即得半水石膏晶须。本发明所述的制备方法，反应条件温和，工艺简单，操作弹性大，且便于工业化利用。所制得的半水石膏晶须长径比大，其品质高，性能好，经济附加值高。

技术领域

本发明属于无机材料领域，具体涉及一种半水石膏晶须及其制备方法。

背景技术

随着环保力度的加大，湿法烟气脱硫技术不断发展，越来越多的脱硫石膏随之产生。根据研究结果，脱硫石膏与天然石膏化学成分相似，可用在胶凝材料、粘结剂、建筑材料、水泥缓凝剂和土壤改良等方面。但因脱硫石膏可溶性杂质高、色度重，导致其石膏产品附加值低，影响了脱硫石膏的后续应用。大部分脱硫石膏还是以堆贮为主，不仅占用大量的土地资源，还对环境造成二次污染。开展脱硫石膏的综合利用，实现变废为宝，不但能获得良好的经济效益，而且也能获得良好的社会效益。

晶须又称硫酸钙纤维(Calcium Sulfate Whisker,CSW)是一种白色蓬松状固体，显微镜下为纤维状或针状单晶体，其长径比一般为30-80，平均长度为30-150μm，平均直径为1-4μm。根据物相的不同，硫酸韩晶须分为二水硫酸興晶须、半水硫酸钙晶须和无水硫酸钙晶须。超过110℃，二水硫酸钙晶须会脱水变为不规则的粉末起不到增强作用，工业应用前景小；无水及半水石膏晶须则具有较高的强度和使用价值。

半水石膏晶须对人体几乎无毒，具有耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强度高、与橡胶塑料等聚合物的亲和能力强、价格低廉等优点，既可以作为增强组元、无机填充材料，同时还可以起到阻燃、增加白度等作用，应用领域非常广泛。主要应用在石油工业及基础材料化学、材料加工、高分子化学及聚合物、环境技术、造纸等领域。目前制备石膏晶须的方法较多，各有特色，但都存在生产成本高，长径比不均，生产方法控制条件苛刻等问题。

发明内容

基于上述背景技术，本发明的目的在于提供一种半水石膏晶须的制备方法；该制备方法的反应条件温和，工艺简单，操作弹性大，且便于工业化利用。

所述制备方法包括以下步骤：

1)将脱硫石膏加入醇的水溶液中，制成石膏浆液；

2)将所述石膏浆液加热至85～100℃，反应2～15h，即得半水石膏晶须。

所述脱硫石膏还包括预处理，所述预处理具体为：去除脱硫石膏中有磁性的铁离子杂质后，再将其加入水中，充分搅拌后，静置2～5min，去除上层漂浮物和底层沉淀物，烘干中层悬浮液，即可。

其中，所述醇的水溶液中的醇为选自乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇中的一种或多种；优选为乙二醇。

其中，所述醇的水溶液中醇和水的摩尔比为：1:0.2～4；优选为1:0.5～3，最优选为1:3。

其中，所述脱硫石膏和所述醇的水溶液的固液比为1:5～50；优选为1:10～20，最优选为1:20。

其中，上述固液比中的固体具体是指固体的重量，液体具体是指液体的体积。

其中，所述加热的温度为85～100℃，优选为95～98℃；最优选98℃。

其中，所述反应具体以速率100～300r/min搅拌2.5～5h；优选的，所述速率为200～300r/min。

其中，所述步骤2)反应结束后，还包括提纯；所述提纯具体为：将反应后的反应液进行抽滤，抽滤过程中用沸水充分洗涤，再采用乙醇冲洗，干燥至恒重，即得半水石膏晶须；

优选的，所述干燥的温度为50～70℃，优选为60℃。

本发明提供一种优选方案，所述制备方法包括以下步骤：