[发明专利]一种磷石膏基二水硫酸钙晶体形貌的调控方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏基二水硫酸钙晶体形貌的调控方法，通过调节反溶剂种类和反应温度实现对磷石膏基二水硫酸钙晶体形貌的调控，提高了产品附加值，具有显著的经济效益，拓宽了磷石膏的使用途径。

技术领域

本发明涉及一种磷石膏基二水硫酸钙晶体形貌的调控方法，属于化工原料制备技术领域。

背景技术

磷化工工业是我国支柱产业之一，在带来经济效益的同时产生了固体废弃物--磷石膏，由于磷石膏产量巨大，综合利用率低，因此多以堆存方式为主，磷石膏的大量堆存不仅占用了大量的土地，浪费大量经济，同时还引发了一系列环境问题，使堆场周围的土壤酸碱失衡，污染周围的农田；滤液渗入到地下水中，造成了水资源的污染；由于产量巨大，堆场的大坝越堆越高，随时有溃坝的危险，威胁着周围居民的生命安全；当前，磷石膏被应用于建材、路基、土壤改良剂、化工原料和聚合物填充等方面，磷石膏的结构是影响其应用的一个重要因素。因此，对磷石膏的结构进行调控，提高其附加值对磷石膏资源化利用有着十分重要的现实意义。

磷石膏结构调控中，通常使用常压酸化法来调节其中二水硫酸钙的结构，利用晶型调节剂(助晶剂)来改变晶体生长的方式。为此，我们提出了使用反溶剂法来对磷石膏结构进行调控，通过调节反溶剂种类和反应温度，实现对磷石膏中二水硫酸钙形貌的调控。

发明内容

本发明提出了一种新的调节磷石膏基二水硫酸钙的方法，制备出多种形貌可控的磷石膏晶体，解决了现有技术中因为磷石膏形貌而限制其应用领域，扩大了其应用领域，并且该方法操作简单，溶剂环保，效果明显。

本发明技术方案：一种磷石膏基二水硫酸钙晶体形貌的调控方法，包括以下步骤：

(1)磷石膏溶液的制备：先将磷石膏在60℃下烘干后，将磷石膏粉碎过100目筛，按照固液比为1：100～500将磷石膏溶于去离子水中，室温下搅拌一定时间，过滤掉不溶物，得到磷石膏溶液。

(2)结构的调控：取一定量的磷石膏溶液置于搅拌加热装置，加热温度为1～75℃，搅拌速率为100～500r/min，之后向磷石膏溶液中加入相同温度的脂肪族醇，添加量为磷石膏溶液的20～100％，搅拌加热3～10min，趁热过滤，得到滤饼。

(3)干燥：将上述所得滤饼置于50-80℃下干燥2～8hr制得产物。

本发明的有益效果：

本申请方法操作简单，溶剂环保，效果明显，具有更大的比表面积，得到的磷石膏基二水硫酸钙晶体对水体中的金属离子吸附性能好。

附图说明

图1为调控流程图；

图2为甲醇55℃产物形貌；

图3为乙醇55℃产物形貌；

图4为正丙醇55℃产物形貌；

图5为异丙醇55℃产物形貌；

图6为异丙醇15℃产物形貌。

图7为不同反溶剂制备的磷石膏基二水硫酸钙晶体的比表面积和吸附性能。

具体实施方式

实例1

一种磷石膏基二水硫酸钙晶体形貌的调控方法，包括以下步骤:

(1)磷石膏溶液的制备：先将磷石膏在60℃下烘干后，将磷石膏粉碎过100目筛，按照固液比为1：200将磷石膏溶于去离子水中，室温下搅拌4hr，过滤掉不溶物，得到磷石膏溶液。

(2)结构的调控：取一定量的磷石膏溶液置于搅拌加热装置，加热温度为55℃，搅拌速率为200r/min，之后向磷石膏溶液中加入相同温度的甲醇，添加量为磷石膏溶液的30％，搅拌加热5min，趁热过滤，得到滤饼。