[发明专利]一种制备脱水钛石膏的方法及由其制得的产品

说明书

本发明提供一种制备脱水钛石膏的方法及由其制得的产品，所述制备脱水钛石膏的方法包括以下步骤：(1)向钛石膏原料中加入溶剂，混合得到钛石膏悬浮液；(2)向钛石膏悬浮液中加入强酸，搅拌得到酸洗钛石膏悬浮液；(3)向酸洗钛石膏悬浮液中加入表面活性剂，搅拌得到混合液；(4)将步骤(3)得到的混合液除酸后脱水得到脱水钛石膏。该制备方法制备得到脱水钛石膏游离水含量仅为10‑20％，使用的工艺简单，脱水效果稳定，试剂环保无毒，可以用于大规模的工业生产。

技术领域

本发明属于无机精细化工领域，涉及一种制备脱水钛石膏的方法及由其制得的产品。

背景技术

钛石膏是生产钛白粉时产生的废渣，其主要成分是二水石膏，品味低，粒径小、粘度大，导致钛石膏处理困难。干燥钛石膏将消耗大量的热能，以上原因导致钛石膏的资源化综合利用率较低。钛石膏由于游离水含量太大，目前对于其游离水降低的方法几乎没有，而且，钛石膏游离水含量较高，标稠用水量大，力学强度差，导致钛石膏不可以被有效的利用。目前钛石膏的产量不像脱硫石膏和磷石膏那么多，而且钛石膏粒径小，含水量大，研究难度大，导致很多研究者对于钛石膏研究较少。钛石膏的堆放不仅占用大量土地，污染环境，而且处理较困难，给钛白粉厂等企业带来很大的经济负担。

目前对于石膏脱水基本是通过机器，如CN202909535U发明了一种石膏脱水机进行脱水，CN108569853A用脱水机器发明一种脱水系统来进行工业副产石膏的脱水，这种依靠机器脱水对于其他含游离水低的工业副产石膏有效果，但是钛石膏由于粒径小，含游离水量大，一般在50％左右，通过机器不能很好脱除水分，钛石膏的游离水含量依然较高。

CN109734119A公开了一种利用钛石膏除杂制备白石膏的方法，其中包括对钛石膏的除杂脱水步骤，具体为：使用硫酸溶解钛石膏，再加入碳酸钙除杂，最后进行干燥脱水，这种方法虽然对于除杂得到纯度较高的钛石膏方面有帮助，但是并不能很好脱除其游离水，得到的钛石膏含水量仍然较高且粘度较大。

因此，开发一种降低钛石膏的游离水含量，同时提高钛石膏纯度的方法是目前研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备脱水钛石膏的方法，利用该方法不仅大大的降低钛石膏的游离水含量，而且能够提高钛石膏的纯度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种制备脱水钛石膏的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)向钛石膏原料中加入溶剂，混合得到钛石膏悬浮液；

(2)向钛石膏悬浮液中加入强酸，搅拌得到酸洗钛石膏悬浮液；

(3)向酸洗钛石膏悬浮液中加入表面活性剂，搅拌得到混合液；

(4)将步骤(3)得到的混合液除酸后脱水得到脱水钛石膏。

由于钛石膏的主要成分是二水石膏，其品味低，粒径小且粘度大，在本申请的步骤(1)中将钛石膏原料加入溶剂中制备得到钛石膏悬浮液，目的是充分使钛石膏颗粒得到分散，以减少其粘粘程度，同时还可以溶解钛石膏杂质中的少量可溶性金属盐。

钛石膏的主要杂质为Fe₂O₃、Al₂O₃和Fe₂(SO₄)₃，而钛石膏的粘度大主要是因为采用硫酸法生产钛白粉时，副产物Fe₂(SO₄)₃在酸性溶液中水解生成以胶体的形式存在的Fe(OH)₃沉淀，在本申请的步骤(2)中加入强酸，不仅可以溶解部分金属氧化物，而且可以破坏胶体沉淀稳定性，从而溶解Fe(OH)₃杂质，降低钛石膏颗粒的粘度，使钛石膏颗粒能够在溶剂中分散得更均匀。