一种硫酸钙晶须的生产设备制造技术

技术编号:9888593 阅读:292 留言:0更新日期:2014-04-05 22:29
本实用新型专利技术提供了一种生产硫酸钙晶须的生产设备,将煅烧窑依次连接浸出罐、第一离心机、第一缓冲池、精密过滤机、第二缓冲池、储液罐、换热器和转晶池,转晶池连接带式过滤机后连接转晶后装液灌和纤维浸泡池,纤维浸泡池依次连接第二离心机、洗涤池、磺化处、改性罐、第三离心机、蒸压罐和烘房。采用本实用新型专利技术设备生产的硫酸钙晶须具有高白度和高纯度,生产的硫酸钙晶须有三种:二水、半水、无水,白度和纯度均可达到98%以上,纤维结构长径比高达50~1000。丝绢光泽,可用于造纸、涂料、橡胶、塑料等方面。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种生产硫酸钙晶须的生产设备,将煅烧窑依次连接浸出罐、第一离心机、第一缓冲池、精密过滤机、第二缓冲池、储液罐、换热器和转晶池,转晶池连接带式过滤机后连接转晶后装液灌和纤维浸泡池,纤维浸泡池依次连接第二离心机、洗涤池、磺化处、改性罐、第三离心机、蒸压罐和烘房。采用本技术设备生产的硫酸钙晶须具有高白度和高纯度,生产的硫酸钙晶须有三种:二水、半水、无水,白度和纯度均可达到98%以上,纤维结构长径比高达50~1000。丝绢光泽,可用于造纸、涂料、橡胶、塑料等方面。【专利说明】一种硫酸钙晶须的生产设备
本技术涉及一种晶须的生产设备,尤其涉及硫酸钙晶须的生产设备。
技术介绍
晶须作为复合材料中最为重要的增强组份得到美国、日本等工业发达国家的高度重视,近些年来,随着我国经济的高度发展,应用量也越来越大。因此,自80年代初期开始,我国重点对碳化硅、氧化铝、氮化硅等晶须进行研究,取得了突破性的进展;这些晶须性能优异,但价格昂贵,只能用于某些特殊的场合。如何降低晶须的成本,并使之得到更广泛的应用,得到了科技界的重视,目前,已经研究成功的了石膏纤维(晶须)生产线,产品不但性能优良,而且生产成本是所有种类晶须中最低的。近些年来,随着国家经济的发展、政策的推动和非金属产业自身的发展,市场上对其的需求量大增。国内现有石膏纤维制备技术是以石膏为原料。制备硫酸钙晶须的方法主要有水热法和常压酸化法。水热法是将小于2%的二水石膏悬浮液加到水压热器中处理,在饱和蒸汽压力下,二水石膏变为细小针状的半水石膏,再经晶形稳定化处理得到半水硫酸钙晶须。常压酸化法是在一定温度下,高浓度二水石膏悬浮液在酸性溶液中可以转变为针状半水硫酸钙晶须。其工艺过程包括:粉磨、配浆料、水热反应、液体分离、表面处理、干燥。硫酸钙晶须分为无水、半水、二水3种,其中无水硫酸钙晶须强度最高。二水硫酸钙晶须超过110°C使用时起不到晶须的增强作用,工业应用前景小;无水及半水硫酸钙晶须则具有较高的强度和使用价值。硫酸钙晶须具有优良的力学性能,良好的相容性,优良的平滑性,再生性能好,无毒性,制造成本低,主要用于造纸、复合材料的增加组元、摩擦材料、环境工程过滤、浙青改性,以及提高涂料和油漆的附着力、耐温性及绝缘性。硫酸钙晶须的生成实质是一个溶解一结晶一脱水的过程,反应式如下:CaSO4.2H20 (颗粒状)—Ca2++S0广+2H20Ca2++S0广+1/2H20 — CaSO4.1/2H20 (纤维状)CaSO4.1/2H20 — CaSO4 (纤维状)+1/2H20生石膏属单斜晶系,其晶体结构是由四面体与Ca联结成平行于(010)面的双层。当温度升高到100?150°C时,生石膏释放出结晶水变为硬石膏。在水热条件下,生石膏在晶型转化过程中,由于其轴向和侧面生长速率的差异,其沿固定的方向一维生长。硫酸钙晶体的轴向(001)是四面体和八面体的相互联结,是晶体中的强健方向,它在这个方向的生长速率最快,沿该轴线螺旋错位生长;其侧面是低能面,生长缓慢,甚至完全不生长,通过表面扩散来给晶须的尖端或基面上露头的螺旋供料,这就决定了硫酸钙晶须的生长形态。在原料溶液中放置一定数目的硫酸钙针状晶种,并控制生长环境处于较低的饱和度,使系统处于亚稳相,在相变驱动力下,使晶体沿着晶核的(001)面单向生长,从而使颗粒状的生石膏持续呈针状生长。我国有著极其丰富的白云石储量,自晶须发现以来,各个国家材料学家们都十分重视,目前已经开发了上百种晶须。有金属、氧化物、碳化物、氮化物、硼化物及无极硅酸盐等晶须材料。许多晶须材料价格昂贵,其中硫酸钙晶须因其工艺简单,造价低廉,应用范围广泛更加倍受关注。现有石膏纤维制备技术是以天然石膏为原料,属于矿物转化法。该方法生产的石膏纤维产品纯度取决于生产原料,产品白度受生产原料和设备的配置影响显著,需要根据市场要求选择不同的矿源。
技术实现思路
本技术的目的是提供以原材料来源广泛、成本低廉的白云石外原料,生产高白度、高纯度、高长径比的硫酸钙晶须的生产设备。本技术的技术方案如下:一种生产硫酸钙晶须的生产设备,包括煅烧窑、浸出罐、第一离心机、第二离心机、第三离心机、第一缓冲池、第二缓冲池、精密过滤机、储液罐、换热器、转晶池、带式过滤机、转晶后装液灌、纤维浸泡池、洗涤池、磺化处、改性罐、蒸压罐和烘房;其中所述煅烧窑依次连接浸出罐、第一离心机、第一缓冲池、精密过滤机、第二缓冲池、储液罐、换热器和转晶池,转晶池连接带式过滤机后连接转晶后装液灌和纤维浸泡池,纤维浸泡池依次连接第二离心机、洗涤池、磺化处、改性罐、第三离心机、蒸压罐和烘房。所述洗涤池分为一次洗涤池、二次洗涤池和三次洗涤池。所述三次洗涤池连接浸出罐。所述转晶后装液灌连接第二缓冲池。所述浸出池与盐水罐通过盐水缓冲罐相连。所述转晶池通过硫酸计量罐、配酸罐与硫酸罐相连。所述第三离心机和改性罐与滤液池相连。以白云石为原料生产高纯度硫酸钙晶须副产轻质氧化镁及干冰。经过原料的配矿(是指把含碳酸镁高的白云石和含碳酸镁低的白云石配成,含碳酸钙80%、含碳酸镁18%矿石)后进入下道工序煅烧,在煅烧过程中,回收二氧化碳。把烧好的氧化钙、氧化镁送到浸出车间去浸出,得到氯化镁氯化钙,经过精密除杂后,再进行钙镁分离,经调浆、加热、结晶、磺化、改性、蒸压、干燥等工序制得高白度、高纯度的硫酸钙晶须,硫酸钙晶须的白度和纯度均可达到98%以上。有益效果:采用本技术设备生产的硫酸钙晶须具有高白度和高纯度,生产的硫酸钙晶须有三种:二水、半水、无水,白度和纯度均可达到98%以上,纤维结构长径比高达50?1000。丝絹光泽,可用于造纸、涂料、橡胶、塑料等方面。具有较好的分散性和其它材料的复合能力,由于长径比大,大多种无机有机胶凝材料中可做增强材料。具有较好的摩擦能力、保温性、隔热性、防火、非导体绝缘等性能。可做为摩擦材料、保温隔热材料、以及防火材料(阻燃)材料等。我国白云石资源量大,原材料来源广泛、成本低廉、仅是碳化硅晶须的二百分之一。产品无毒、无害、无污染、再生性能好。副产高纯轻质氧化镁及干冰。【专利附图】【附图说明】图1是本技术生产硫酸钙晶须的生产设备流程图。图2是本技术生产的硫酸钙晶须的电子显微镜图。【具体实施方式】下面结合附图具体说明本技术,图1是生产硫酸钙晶须的生产设备流程图,生产硫酸钙晶须经过以下生产工序进行生产:( I)配矿:以白云石为原料(把含碳酸镁高的矿石和含碳酸镁低的矿石配成含碳酸镁18%碳酸钙80%),把配好的矿石送到煅烧窑中煅烧。把烧好的氧化镁、氧化钙送到下道工序浸出。(2)浸出:在浸出罐内把煅烧好的氧化钙、氧化镁和盐酸以及回收再利用的稀盐酸混合得到氯化钙氯化镁溶液;盐酸储存在盐水罐中,通过盐水缓冲罐进入浸出罐。(3)调浆:从浸出罐出来的经第一离心过滤机、第一缓冲池、精密过滤机、第二缓冲池进入储液罐,将氯化钙氯化镁溶液调到20%,以氯化镁为转晶酶,氯化镁的含量20g/L。如氯化镁含量过高用石灰乳作沉淀剂制得氢氧化镁,再经其它工序制得氧化镁。调解PH值5到下进入升温、结晶工序。(4)温度、结晶:溶液经过换热器将调好的氯化钙溶液加温到85?100°C后进入转晶池,加入5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种生产硫酸钙晶须的生产设备,其特征在于:所述生产设备包括煅烧窑、浸出罐、第一离心机、第二离心机、第三离心机、第一缓冲池、第二缓冲池、精密过滤机、储液罐、换热器、转晶池、带式过滤机、转晶后装液灌、纤维浸泡池、洗涤池、磺化处、改性罐、蒸压罐和烘房;其中所述煅烧窑依次连接浸出罐、第一离心机、第一缓冲池、精密过滤机、第二缓冲池、储液罐、换热器和转晶池,转晶池连接带式过滤机后连接转晶后装液灌和纤维浸泡池,纤维浸泡池依次连接第二离心机、洗涤池、磺化处、改性罐、第三离心机、蒸压罐和烘房。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:范炳喜张灵芝
申请(专利权)人:江苏省范群干燥设备厂有限公司张灵芝
类型:实用新型
国别省市:

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