本发明专利技术公开了一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的α－半水石膏的方法，由下述步骤组成：（１）将烟气脱硫石膏与水制成水性浆液，加入媒晶剂，加热，用无机酸调节ｐＨ＝１～５．５；（２）加入结晶习性改良剂和稳定剂，加热，回流，完成转晶；（３）趁热过滤，固体用热水洗涤，干燥，即制成一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的α－半水石膏，本发明专利技术具有工艺简单、易操作、生产成本低等优点，即可减少天然原材料的开发，又可变废为宝，保护环境，通过本发明专利技术方法所生产出的α－型半水石膏，其晶体形貌可以是状针、短柱状、棒状、粒状等，可应用于各种领域，如建筑、陶瓷、航空、船舶、汽车、精密铸造等领域。
Method for preparing shape controlled alpha hemihydrate gypsum by using flue gas desulfurization gypsum
The invention discloses a method for preparing controllable morphology for flue gas desulfurization gypsum for alpha hemihydrate gypsum, composed of the following steps: (1) the flue gas desulfurization gypsum and water made of water slurry, adding additives, heating, = 1 ~ 5.5 with inorganic acid to adjust pH; (2) adding crystal habit modifier and stabilizer, heating, refluxing, complete transformation; (3) hot filtering, washing with hot water, solid dry, made a preparation of controllable morphology for flue gas desulfurization gypsum for alpha hemihydrate gypsum, the invention has the advantages of simple process, easy operation, low production cost advantages, can reduce the development the nature of the raw materials, and waste, protect the environment, alpha type by the method of the invention to produce hemihydrate gypsum, the crystal morphology can be shaped needle, short columnar, granular rod, etc., can be applied to Various fields, such as construction, ceramics, aviation, ships, automobiles, precision casting and other fields.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及形貌可控的a -半水石膏的制备方法，具体地说是涉及一种用烟气脱硫石膏 制备形貌可控的a -半水石膏的方法。近几年由于电力工业的快速发展，电厂烟气脱硫石膏装置建设也随之得到迅速发展， 烟气脱硫石膏是湿法烟气脱硫过程中的工业副产物，该副产物呈细粉状，其中二水硫酸钙 含量可高达95%，其品位与天然石膏相当。石膏通常为含两个结晶水的硫酸钙，又称二水石膏。将二水石膏脱水加工到半水石膏， 半水石膏分为a -半水石膏和6 -半水石膏，a -半水石膏比e -半水石膏的结晶致密完整， 晶体粗大均匀，因此强度要高，用途更广。由二水石膏脱水制备a-半水石膏的方法较多，主要有蒸压法、水热法和常压盐溶液法 等。蒸压法和水热法要求较大的设备投资和操作费用。常压盐溶液法是将粉状石膏在一定 浓度的盐溶液中，在大气压下，加热到一定温度脱水而成。该法最大特点是设备简单，便 于操作控制，易于工业化，是a-半水石膏研究的方向。但是，a-半水石膏结晶在溶液中属热力学不稳定体系，在不同的溶液环境以不同结晶 形态出现，有针状、柱状、板状、粒状等。a-半水石膏结晶形状对使用性能有很大的影响。 如针状a-半水石膏结晶的需水量大，水化后的二水石膏制品强度低，而柱状和粒状的a-半水石膏结晶的需水量小，水化后的二水石膏制品强度高，因此，研究媒晶剂、结晶习性 改良剂，分散剂、稳定剂、pH值对常压盐溶液中a-半水石膏晶体形貌的影响，这对a型 半水石膏满足不同使用要求具有重要意义。目前，国内外有关常压盐溶液法从烟气脱硫石膏制备a -型半水石膏的研究报道甚少， 美国专利US5562892报道了用烟气脱硫石膏制备针状和柱状a -型半水石膏，其中所述的方 法较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的a -半水石膏的方法。本专利技术的技术方案概述如下一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的a-半水石膏的方法，由下述步骤组成(l)将烟 气脱硫石膏与水按固液质量比为1: 4 10的比例制成水性桨液，加入媒晶剂，使媒晶剂为 水性浆液质量的5% 21%，搅拌，加热至80 95'C，用无机酸调节pH4 5.5; (2)加入结晶习性改良剂和稳定剂，使所述结晶习性改良剂为步骤(1)制得溶液质量的0.1% 5%，使所述稳定剂为步骤(1)制得溶液质量的0. 05% 3%，加热至100°C 107°C, 回流4 12小时，完成转晶； (3)趁热过滤，固体用5CTC 10(TC热水洗涤，60'C 12(TC干燥，即制成一种用烟气脱 硫石膏制备形貌可控的a -半水石膏。还可以在步骤(2)中加入分散剂，使所述分散剂为步骤(1)制得溶液质量的O. 1% 2%。所述媒晶剂为KC1、 NaCl、 CaCl2或MgCl2至少一种。 所述结晶习性改良剂为丁二酸、柠檬酸、酒石酸或马来酸。 所述稳定剂为甘油、乙二醇。所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯或乳化硅油。本专利技术一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的a-半水石膏的方法，具有工艺简单、易操 作、生产成本低等优点。即可减少天然原材料的开发，又可变废为宝，保护环境，经济效 益和社会效益显著，具有很好的推广价值。通过本专利技术方法所生产出的a-型半水石膏，其 晶体形貌可以是状针、短柱状、棒状、粒状等，根据盐溶液环境不同，a-型半水石膏的结 晶形貌可控。通过本专利技术方法所生产的a-型半水石膏可应用于各种领域，如建筑、陶瓷、 航空、船舶、汽车、精密铸造等领域。 附图说明图l为针状结晶a -型半水石膏照片；图2为棒状结晶a -型半水石膏照片；图3为短柱状结晶a -型半水石膏照片；图4为粒状结晶a -型半水石膏照片；图5为粒状结晶a -型半水石膏照片。 具体实施例方式a-型半水石膏在没有外界因素干扰的情况下，通常自由生长成针状晶体。为了改变a -型半水石膏晶体的生长习性，获得棒状、短柱状、粒状等晶体，通常在溶液中加入改变晶 体生长习性的改良剂，主要采用不同价态的无机盐和有机羧酸类来改变晶体的生长习性， 从对cx-型半水石膏晶体形貌的影响来看，二者复合使用效果较好。某些醇类化合物对石 膏脱水起阻碍作用，故可考虑作为稳定剂，以延长a-型半水石膏在结晶液中的寿命，允许 晶体长大。pH值对媒晶剂的作用影响较大，某种媒晶剂仅在一定的pH值范围内有效。本 专利技术针对现有技术的不足，设计一种突破传统方法的简便工艺，通过媒晶剂、结晶习性改 良剂、稳定剂、分散剂和pH值的不同组合制备不同结晶形貌的a-型半水石膏，有针状、 棒状、短柱状、粒状等。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明 实施例1(1)将烟气脱硫石膏与水按固液比1: 6制成水性浆液，加入MgCl2，使Mg"2为所述 水性浆液质量的15%，搅拌，加热升温至85t:，用硫酸调节pH4 2;(2) 加入丁二酸和乙二醇，使丁二酸为步骤(1)制得溶液质量的0.2%，使乙二醇 为步骤(1)制得溶液质量的0.3% ，升温至102t:，回流4小时，完成转晶；(3) 趁热过滤，固体用50。C 10(TC热水洗涤，6(TC 12(TC干燥，即制成一种针状 的a-半水石膏结晶。(见图1)实施例2(1) 将烟气脱硫石膏与水按固液比1: 5制成水性浆液，加入MgCl2和KCl，使MgCl2 为水性浆液质量的9%，使KC1为水性浆液质量的8%，搅拌，加热升温至9(TC，用硫酸调 节pH:3.5;(2) 加入柠檬酸和甘油，使柠檬酸为步骤(1)制得溶液质量的0.5%，使甘油为步骤 (1)制得溶液质量的0.4%，升温至104'C，回流7小时，完成转晶；(3) 趁热过滤，固体用50 10(TC热水洗涤，60 12(TC干燥，即制成一种棒状a-半水石膏结晶。(见图2)实施例3(1) 将烟气脱硫石膏与水按固液比1: 8制成水性桨液，加入MgCl2和NaCl，使MgCl2 为水性浆液质量的5%，使NaCl为水性浆液质量的10%，搅拌，加热升温至95。C，用硫酸 调节pH=4;(2) 加入柠檬酸和甘油，使柠檬酸为步骤(1)制得溶液质量的2%，使所述甘油为步 骤(1)制得溶液质量的1.5%，升温至104。C，回流9小时，完成转晶；(3) 趁热过滤，固体用5(TC 10CTC热水洗涤，6(TC 12(TC干燥，即制成一种短柱 状a—半水石膏结晶。(见图3)实施例4(1) 将烟气脱硫石膏与水按固液比1: IO制成水性浆液，加入MgCl2和NaCl，使MgCL 为水性浆液质量的5%，使NaCl为水性浆液质量的16%，搅拌，加热升温至95t:，用硫酸 调节p一5. 5;(2) 加入酒石酸和甘油，使酒石酸为步骤(1)制得溶液质量的2.5%，使甘油为步骤 (1)制得溶液质量的2%，升温至105。C回流12小时，完成转晶；(3) 趁热过滤，固体用50'C 10(TC热水洗涤，6(TC 12(TC干燥，即制成一种粒状 a—半水石膏结晶。(见图4)实施例5(1) 将烟气脱硫石膏与水按固液比h IO制成水性浆液，加入MgCl2和NaCl，使MgCl2 为水性浆液质量的5%，使NaCl为水性浆液质量的16%，搅拌，加热升温至95'C，用硫酸 调节p^5. 5;(2) 加入酒石酸、甘油和十二烷基苯磺酸钠，使酒石酸为步骤(1)制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的α－半水石膏的方法，其特征是由下述步骤组成：（１）将烟气脱硫石膏与水按固液质量比为１∶４～１０的比例制成水性浆液，加入媒晶剂，使所述媒晶剂为所述水性浆液质量的５％～２１％，搅拌，加热至８０～９５℃，用 无机酸调节ｐＨ＝１～５．５；（２）加入结晶习性改良剂和稳定剂，使所述结晶习性改良剂为步骤（１）制得溶液质量的０．１％～５％，使所述稳定剂为步骤（１）制得溶液质量的０．０５％～３％，加热至１００℃～１０７℃，回流４～１２小时，完成转晶 ；（３）趁热过滤，固体用５０℃～１００℃热水洗涤，６０℃～１２０℃干燥，即制成一种用烟气脱硫石膏制备形貌可控的α－半水石膏。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙淑清，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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