[发明专利]硫酸钙晶须及其原料硫酸钙的生产方法

说明书

本发明公开了一种用于生产硫酸钙晶须的原料硫酸钙的生产方法，包括以下步骤：a、向电石渣浆中通入氯气；b、加NaOH；c、固液分离后加Na₂SO₄；d、分离并洗涤固相物，得到用于生产硫酸钙晶须的原料硫酸钙。本发明还公开了一种用于生产硫酸钙晶须的原料硫酸钙，其即是由上述方法所制得。本发明还公开了一种硫酸钙晶须生产方法，该方法即是以上述的用于生产硫酸钙晶须的原料硫酸钙为生产原料进行生产。本发明还公开了一种硫酸钙晶须，该硫酸钙晶须即是由上述硫酸钙晶须生产方法所制得。其优点是：1)提高了硫酸钙晶须的长径比；2)不存在副产物排放问题；3)所使用的生产原料均来自工业副产物，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及硫酸钙化工产品的生产方法，尤其是一种硫酸钙晶须的生产方法。

背景技术

电石渣是电石水解获得乙炔气的副产物，其主要成分为Ca(OH)₂，同时含有多种杂质。受我国能源结构的影响，以电石法获得乙炔生产氯乙烯单体在我国占有较大的比重，1.0t电石加水可生成300kg以上的乙炔气体以及含固量50％左右的电石渣3.0t以上。由于电石渣所含杂质种类众多，净化成本高昂，因此其副产价值很低，甚至在部分地区作为废物进行堆放，对环境造成影响。

硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的针状、具有均匀横截面的纤维亚纳米材料。其形态是由于晶体在轴向和侧面生长速率的差异造成的，晶须主要沿轴向方向的螺旋错位生长，其侧面是低能面，生长非常缓慢。

目前硫酸钙晶须的生产方法主要为水热法和酸化法。

水热法是在密闭高压反应容器中对石膏溶液进行加热，当石膏聚集的热能足以克服个别分子间的引力后就会在晶格上产生位移缺陷，水分子沿着晶格缺陷和原有表面缺陷突出，Ca²⁺和SO₄^2-发生位移，达到新的平衡，最终生成硫酸钙晶须。

酸化法是在常压一定温度下，高浓度二水硫酸钙悬浮液在强酸性溶液中会转变为针状或纤维状硫酸钙晶须。

公开号为CN105483816A的中国专利文献公开了一种电石渣与废硫酸制备硫酸钙晶须的方法，其是通过电石渣浆与盐酸进行酸浸反应去除电石渣浆中的杂质，然后再用硫酸与净化后的电石渣浆反应获得硫酸钙，最后利用过滤后的硫酸钙采用水热法制得硫酸钙晶须。该方案提出了电石渣可以用于生产硫酸钙晶须，拓宽了电石渣的回收路径，具有积极意义。但是，该方案仍然存在如下缺陷：

1、该方法生产的硫酸钙晶须质量较差，主要体现为长径比低，可利用价值低。

2、该方案副产物为大量酸性废水，难以进行处理，该方案中将酸性废水返回酸浸工艺与盐酸混合用于浸取电石渣浆，但是这又导致硫酸钙析出后HCl不断被稀释，酸浸难以进行；且酸性废水中的杂质离子随工艺循环不断富集，对硫酸钙晶须质量造成严重影响；因此酸性废水仍然必须进行定期排放，其处理问题是一大难题。

发明内容

为在保证经济可行性的前提下提高以电石渣为原料生产的硫酸钙晶须的品质，提高长径比，本发明提供了一种利用电石渣生产用于生产硫酸钙晶须的原料硫酸钙的方法。

本发明所采用的技术方案是：用于生产硫酸钙晶须的原料硫酸钙的生产方法，包括以下步骤：

A、将经过固液分离后的电石渣加水稀释，然后通入氯气使溶液的pH为4～7，充分反应后获得第一溶液；

B、向第一溶液中加入NaOH使溶液的pH为7～9，得到第二溶液；

C、固液分离第二溶液得到第三溶液；

D、向第三溶液中加入Na₂SO₄试剂进行充分反应，得到第四溶液；

E、固液分离第四溶液，得到硫酸钙固相物和清液；