System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind()
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硫酸钙晶须加工,具体涉及一种以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法。
技术介绍
1、硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的针型纤维状晶体,具有高强度、高韧性、高绝缘性等理化性能,且耐高温、腐蚀,是一种无毒的新型功能材料。可作为填充剂用于树脂、塑料、橡胶、涂料、造纸、沥青当中,有效提高其韧性、耐热、耐磨、耐油等性能,用途广泛。
2、硫酸钙晶须是以石膏为原材料,,通过人为控制,以单晶形式生长的纤维状(须状)单晶体。由于我国许多化工产业会伴有石膏副产,根据行业不同分为脱硫石膏、磷石膏、钛石膏、柠檬酸石膏等,年产量巨大。这些副产石膏除了用于建筑行业,也开始作为原料用于生产硫酸钙晶须,生产方法主要有常压酸化法、水热合成法、离子交换法、微乳液法。对于这些方法的改进研究也取得了一定成果:专利cn111994938b公开了一种电石渣改性磷石膏制备纯净硫酸钙须晶方法,在室温条件下充分利用磷固废和电石渣制备无水硫酸钙须晶,结合湿磨工艺溶出磷石膏和电石渣的杂质,并利用有机物和水除去,以氯化镁为媒晶剂经晶体增长,获得纯度较高硫酸钙。陈顺等提出将氢氧化钙溶于冰醋酸中制得醋酸钙,再将醋酸钙和含有表面活性剂的稀硫酸分别溶于环己烷中成乳浊液,然后滴加混合反应后,再经离心、洗涤、干燥得硫酸钙晶须(施普林格·自然 2020年7月2日,第22卷,第七期)。但上述生产硫酸钙晶须的成本较高。
3、随着近年来锂电行业的快速发展,在生产磷酸铁电池时会伴随着大量磷酸铁母液的产生,其富含大量的硫酸盐。目前,对磷酸铁母液的处理主要以分离各种盐分,或
技术实现思路
1、针对现有技术中硫酸钙晶须生产成本高、磷酸铁母液回收利用价值低的问题,本专利技术提供了一种以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,有效利用硫酸铁母液制作硫酸钙晶须,丰富了磷酸铁电池的下游产品,增加了磷酸铁生产母液的应用渠道,提高其附加价值。
2、本专利技术通过以下技术方案实现:
3、一种以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,包括以下步骤:
4、(1)向磷酸铁母液中加入氢氧化钙悬浊液调节ph值至6.5~7.5,固液分离,液体中继续加入氢氧化钙悬浊液调节ph值至10.5~11.5,固液分离,洗涤固体得二水合硫酸钙粗品;
5、(2)将二水合硫酸钙粗品和稀硫酸混合,搅拌过程中加入双氧水反应,反应结束后,固液分离,洗涤固体后得二水合硫酸钙;
6、(3)将二水合硫酸钙和媒晶剂水溶液加入至高压反应釜中,搅拌,水热反应5~7h,降温,固液分离,洗涤固体并干燥得硫酸钙晶须。
7、进一步地,步骤(1)中氢氧化钙悬浊液的浓度为10~15%。
8、进一步地,步骤(2)中稀硫酸的质量浓度为0.5~2%,稀硫酸的用量为二水合硫酸钙粗品质量的5~7倍。
9、进一步地,步骤(2)中双氧水的质量浓度为10~15%,双氧水干基用量为稀硫酸质量的10~20ppm。
10、进一步地,步骤(3)中搅拌的转速为30/r rpm,r为高压反应釜内直径,单位m。
11、进一步地,步骤(3)中所述的媒晶剂为醋酸和乙二胺四亚甲基膦酸的混合物;所述的媒晶剂水溶液中醋酸含量为10~50ppm,乙二胺四亚甲基膦酸的含量为0.5~2ppm。
12、进一步地,步骤(3)所述的媒晶剂水溶液中醋酸含量为20~30ppm,乙二胺四亚甲基膦酸的含量为0.5~1ppm。
13、进一步地,步骤(3)中所述的媒晶剂的体积为高压反应釜体积的50±5%;所述的二水合硫酸钙的质量为媒晶剂水溶液质量的5~10%。
14、进一步地,步骤(3)中水热反应的温度为110~140℃;优选125~135℃。
15、进一步地,步骤(1)~(3)中用水洗涤固体,水的用量为固体湿重的10~20%,步骤(3)中干燥条件为60℃下干燥7~10h。
16、本专利技术取得的有益效果为:
17、本专利技术以磷酸铁母液为原料,分离出二水合硫酸钙,在媒晶剂作用下,水相反应生长出硫酸钙晶须,丰富了磷酸铁电池的下游产品,增加了磷酸铁生产母液的应用渠道,提高其附加价值,变废为宝;且本专利技术硫酸钙晶须的生产方法为水相法,用微量醋酸和乙二胺四亚甲基膦酸做媒晶剂,可以有效促进从母液中提取的二水合硫酸钙的单晶生长,生产出合格硫酸钙晶须产品。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(1)中氢氧化钙悬浊液的浓度为10~15%。
3.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(2)中稀硫酸的质量浓度为0.5~2%,稀硫酸的用量为二水合硫酸钙粗品质量的5~7倍。
4.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(2)中双氧水的质量浓度为10~15%,双氧水干基用量为稀硫酸质量的10~20ppm。
5.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(3)中搅拌的转速为30/R rpm,R为高压反应釜内直径,单位m。
6.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的媒晶剂为醋酸和乙二胺四亚甲基膦酸的混合物;所述的媒晶剂水溶液中醋酸含量为10~50ppm,乙二胺四亚甲基膦酸的含量为0.5~2ppm。
7.
8.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的媒晶剂的体积为高压反应釜体积的50±5%;所述的二水合硫酸钙的质量为媒晶剂水溶液质量的5~10%。
9.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(3)中水热反应的温度为110~140℃。
10.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(1)~(3)中用水洗涤固体,水的用量为固体湿重的10~20%,步骤(3)中干燥条件为60℃下干燥7~10h。
...【技术特征摘要】
1.一种以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(1)中氢氧化钙悬浊液的浓度为10~15%。
3.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(2)中稀硫酸的质量浓度为0.5~2%,稀硫酸的用量为二水合硫酸钙粗品质量的5~7倍。
4.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(2)中双氧水的质量浓度为10~15%,双氧水干基用量为稀硫酸质量的10~20ppm。
5.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(3)中搅拌的转速为30/r rpm,r为高压反应釜内直径,单位m。
6.根据权利要求1所述的以磷酸铁母液为原料制备硫酸钙晶须的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的媒晶剂为醋酸和乙...
【专利技术属性】
技术研发人员:程终发,许锦辉,姚娅,李德星,周响,王东海,王宇,
申请(专利权)人:山东泰和科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。