[发明专利]一种由钛石膏制备硫酸钙晶须的方法

说明书

本发明公开了一种由钛石膏制备硫酸钙晶须的方法，先将钛石膏提纯，得到纯白钛石膏，然后将纯白钛石膏制备成一定质量分数的料浆，再将料浆倒入高压釜中并加入外加剂、晶型助长剂，在一定条件下进行水热反应，反应结束后趁热过滤、洗涤、干燥，得到硫酸钙晶须。本发明利用硫酸法钛白粉生产过程中产生的工业副产物钛石膏为原料制备硫酸钙晶须，不仅可以得到高附加值的硫酸钙晶须产品，而且也为硫酸法钛白粉生产企业处理大量堆积的钛石膏提出了新的方法，减少了钛石膏对环境危害，提高钛石膏未来市场的利用价值。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种硫酸钙晶须的制备方法，具体地说，涉及一种由钛石膏制备硫酸钙晶须的方法。

背景技术

硫酸钙晶须是硫酸钙的纤维状单晶体，是一种横截面均匀、外形完整、内部结构完善的纤维亚纳米材料，可分为无水硫酸钙晶须、半水硫酸钙晶须、二水硫酸钙晶须三种。硫酸钙晶须是一种新型材料，可作为增强材料、摩擦材料、沥青改性材料、结构胶材料等，其制备方法有水热法、常压酸化法、结晶法、微乳法等。目前，常用的是水热法，工艺简单，生产条件要求不高，易操作。

硫酸法钛白粉生产过程中为处理生产过程中产生的大量低浓度废硫酸和含酸废水，一般采用石灰中和，进而产生了大量废渣，即钛石膏，其主要成分是二水硫酸钙，其中含有Fe、Al、Mg、Ti等杂质，铁杂质含量最高，以Fe₂O₃形式存在。钛石膏可用于路基材料、水泥缓凝剂、墙体材料等，但是用量还太少，未能达到大规模的利用。钛石膏的排放量已给环境、企业等造成严重的负担，其资源化利用迫在眉睫。据统计，我国每年约产生32～48万吨的钛石膏，钛石膏的大量排放不仅占用大量土地、污染环境、破坏生态平衡，而且给钛白粉企业带来了巨大的经济负担。

目前，以钛石膏为原料制备硫酸钙晶须的相关报告甚少，利用钛石膏制备附加值更高的硫酸钙晶须的思想和方法具有先进性和创新性，对实现钛石膏资源化利用，变废为宝，具有重大研究意义。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有钛石膏排放量大且占用大量土地资源，污染环境等问题，提供了一种由钛石膏制备硫酸钙晶须的方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种由钛石膏制备硫酸钙晶须的方法，将钛石膏提纯得到纯白钛石膏，然后将纯白钛石膏制备成一定质量分数的料浆，将料浆倒入高压釜中再加入外加剂和晶型助长剂进行水热反应，反应结束后趁热过滤、洗涤、干燥，得到硫酸钙晶须。

进一步地，钛石膏提纯具体为：将钛石膏用一定浓度的盐酸溶解，过滤，再调节溶液pH，进行提纯，得到纯白钛石膏。

进一步地，纯白钛石膏的料浆的质量分数为2.5-5％。

进一步地，水热反应温度为120-130℃，时间为6-12h。

进一步地，外加剂为丙三醇，丙三醇的体积用量占料浆的体积的10％-30％。

进一步地，晶型助长剂为摩尔浓度为0.01-0.1mol/L的MgSO₄。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)本发明利用硫酸法钛白粉生产过程中产生的工业副产物钛石膏为原料制备硫酸钙晶须，不仅可以得到高附加值的硫酸钙晶须产品，而且也为国内众多的钛白企业处理大量堆积的钛石膏提出了新的方法，减少了钛石膏对环境危害，提高钛石膏未来市场的利用价值。

2)本发明解决了目前国内各地大量堆积的钛石膏，减少环境污染的问题，本发明方法操作简单，工艺条件要求较高，所需生产成本低，能实现工业固体废石膏的变废为宝，实现了钛石膏的再利用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

具体实施方式