一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法技术

本发明专利技术提出了一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法。该方法包括：将碱、第一界面活性剂和水混合，以便得到第一分散剂；将磷石膏和水混合搅拌，以便得到磷石膏浆液；将第一分散剂和磷石膏浆液混合搅拌，以便得到初始浆液；将初始浆液陈化后搅拌，再送入一级溜槽进行重力分离，以便得到一级除杂产物和一级渣浆；将酸、第二界面活性剂和水混合，以便得到第二分散剂；将一级除杂产物和水混合搅拌，以便得到一级除杂产物浆液；将第二分散剂和一级除杂产物浆液混合搅拌，以便得到二级浆液；将二级浆液陈化后搅拌，再送入二级溜槽进行重力分离，以便得到硫酸钙和二级渣浆。该方法工艺简单，成本低，杂质分离效率高，可以实现磷石膏全面深度除杂。度除杂。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法


[0001]本专利技术属于化工材料制备
，具体涉及一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法。

技术介绍

[0002]磷石膏可制备硫酸钙以及作为建筑石膏及建筑石膏产品的原料，若将磷石膏全面深度除杂制备高纯/高白硫酸钙，则有望替代天然石膏作为工业建材的原料，相关产业拥有数千亿元的市场空间，增长潜力大，但其对磷石膏的白度和纯度要求很高，而磷石膏因其碳基杂质以及有色金属化合物的存在使其呈灰白色或灰黑色，极大的限制了其在工业上的应用。磷石膏成分复杂，共存杂质多，除杂技术粗放、产品利润不足以抵消运输成本，是导致磷石膏资源化利用难度大、附加值低、大量堆积的重要原因，亟待研发低成本、高效除杂技术，促进磷石膏的大规模清洁高值利用。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法。该方法工艺简单，成本低，杂质分离效率高，可以实现磷石膏全面深度除杂，具体地，采用该方法制备的硫酸钙的纯度不小于99％，白度不小于90％。
[0004]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：
[0005](1)将碱、第一界面活性剂和水混合，以便得到第一分散剂；
[0006](2)将磷石膏和水混合搅拌，以便得到磷石膏浆液；
[0007](3)将所述第一分散剂和所述磷石膏浆液混合搅拌，以便得到初始浆液；<br/>[0008](4)将所述初始浆液陈化后搅拌，再送入一级溜槽进行重力分离，以便得到一级除杂产物和一级渣浆；
[0009](5)将酸、第二界面活性剂和水混合，以便得到第二分散剂；
[0010](6)将所述一级除杂产物和水混合搅拌，以便得到一级除杂产物浆液；
[0011](7)将所述第二分散剂和所述一级除杂产物浆液混合搅拌，以便得到二级浆液；
[0012](8)将所述二级浆液陈化后搅拌，再送入二级溜槽进行重力分离，以便得到硫酸钙和二级渣浆。
[0013]根据本专利技术上述实施例的一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法，将碱、第一界面活性剂和水混合得到第一分散剂，将磷石膏和水混合搅拌得到磷石膏浆液，将第一分散剂和磷石膏浆液混合搅拌得到初始浆液，初始浆液陈化后搅拌，从而得到一级除杂产物和一级渣浆，在上述第一分散剂的作用下，磷石膏颗粒在空间分布上呈现相互解离的状态，再送入一级溜槽进行重力分离，去除溜槽内侧比重大的杂质和溜槽外侧比重小的杂质，比重大的杂质和比重小的杂质合并为一级渣浆，溜槽中间部分为一级除杂产物，磷石膏中的大
部分杂质呈酸性，即通过上述掐头去尾式分离方式，从而可以去除磷石膏中大部分杂质；将酸、第二界面活性剂和水混合得到第二分散剂，将一级除杂产物和水混合搅拌得到一级除杂产物浆液，将第二分散剂和一级除杂产物浆液混合搅拌得到二级浆液，将上述二级浆液陈化后搅拌，在第二分散剂的作用下，可以实现硫酸钙可控晶型转化与重结晶，再送入二级溜槽进行重力分离，分离后溜槽中间部分为硫酸钙(二次除杂浆)，溜槽内侧比重大的杂质和溜槽外侧比重小的杂质合并为二级渣浆，通过进一步除杂，可实现磷石膏的深度除杂，即在硫酸钙沉化重结晶基础上深度除杂，除杂过程分为先碱后酸两级除杂，从而可以由粗到精，由表及里，全面深度去除磷石膏中的有机和无机杂质。由此，该方法工艺简单，成本低，杂质分离效率高，可以实现磷石膏全面深度除杂，具体地，采用该方法制备的硫酸钙的纯度不小于99％，白度不小于90％。
[0014]另外，根据本专利技术上述实施例的一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法还可以具有如下技术特征：
[0015]在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中，所述碱、所述第一界面活性剂与所述水的质量比为(0.8
‑
1.5)：(0.5
‑
1.2)：(0.8
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2.0)。由此，可以深度去除磷石膏中的大部分酸性杂质。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中，所述碱包括氧化钙、氧化钠和氧化钾中的至少之一。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，步骤(1)中，所述第一界面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、油酸、十六烷基溴化铵和十八胺中的至少之一。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，步骤(2)中，所述磷石膏浆液的固含量为4wt％
‑
20wt％。由此，可以深度去除磷石膏中的大部分酸性杂质。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，所述初始浆液中所述第一分散剂的质量占比0.01％
‑
1％。由此，可以深度去除磷石膏中的大部分酸性杂质。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，所述搅拌包括剪切搅拌，所述剪切搅拌的转速为4000r/min
‑
12000r/min，时间为40min
‑
100min。由此，可以深度去除磷石膏中的大部分酸性杂质。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，所述陈化的时间为2h
‑
24h。由此，可以深度去除磷石膏中的大部分酸性杂质。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，所述搅拌的时间为30min
‑
60min，转速为80r/min
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160r/min。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，步骤(5)中，所述酸、所述第二界面活性剂与所述水的质量比为(0.8
‑
1.5)：(0.5
‑
1.2)：(0.8
‑
2.0)。由此，可以实现磷石膏全面深度除杂。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，步骤(5)中，所述酸包括盐酸、硫酸、磷酸、乙酸和柠檬酸中的至少之一。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，步骤(5)中，所述第二界面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、油酸、十六烷基溴化铵和十八胺中的至少之一。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，步骤(6)中，所述一级除杂产物浆液的固含量为4wt％
‑
20wt％。由此，可以实现磷石膏全面深度除杂。
[0027]在本专利技术的一些实施例中，步骤(7)中，所述二级浆液中所述第二分散剂的质量占
比为0.01％
‑
1％。由此，可以实现磷石膏全面深度除杂。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，步骤(7)中，所述搅拌包括剪切搅拌，所述剪切搅拌的转速为4000r/min
‑
12000r/min，时间为40min
‑
100min。由此，可以实现磷石膏全面深度除杂。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，步骤(8)中，所述陈化的时间为2h
‑
24h。由此，可以实现磷石膏全面深度除杂。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，步骤(8)中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏制备高纯高白硫酸钙的方法，其特征在于，包括：(1)将碱、第一界面活性剂和水混合，以便得到第一分散剂；(2)将磷石膏和水混合搅拌，以便得到磷石膏浆液；(3)将所述第一分散剂和所述磷石膏浆液混合搅拌，以便得到初始浆液；(4)将所述初始浆液陈化后搅拌，再送入一级溜槽进行重力分离，以便得到一级除杂产物和一级渣浆；(5)将酸、第二界面活性剂和水混合，以便得到第二分散剂；(6)将所述一级除杂产物和水混合搅拌，以便得到一级除杂产物浆液；(7)将所述第二分散剂和所述一级除杂产物浆液混合搅拌，以便得到二级浆液；(8)将所述二级浆液陈化后搅拌，再送入二级溜槽进行重力分离，以便得到硫酸钙和二级渣浆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱、所述第一界面活性剂与所述水的质量比为(0.8
‑
1.5)：(0.5
‑
1.2)：(0.8
‑
2.0)；任选地，所述碱包括氧化钙、氧化钠和氧化钾中的至少之一；任选地，所述第一界面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、油酸、十六烷基溴化铵和十八胺中的至少之一。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述磷石膏浆液的固含量为4wt％
‑
20wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述初始浆液中所述第一分散剂的质量占比0.01％
‑
1％；任选地，所述搅拌包括剪切搅拌，所述剪切搅拌的转速为4000r/min
‑
12000r/min，时间为40min
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100min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述陈化...

【专利技术属性】
技术研发人员：向兰，吕昕峰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：