二水石膏的连续式改性方法及用该方法改性了的改性二水石膏技术

本发明专利技术为一种二水石膏的连续式改性方法，其具有以下工序：对作为原料的二水石膏进行烧结从而制成半水石膏的半水化工序；和使该半水石膏在水性浆料中水合·重结晶化，从而制成与作为原料的二水石膏不同的晶形的改性二水石膏的重结晶化工序；在该重结晶化工序中，边在重结晶化反应槽中将水性浆料搅拌至均匀边保持在一定的温度下，并且，按照向重结晶化反应槽中的半水石膏的供给量与从重结晶化反应槽中取出经重结晶化而成的改性二水石膏的取出量实质上为等量的方式进行控制，连续或间歇地进行半水石膏的供给及经重结晶化而成的改性二水石膏的取出。根据上述本发明专利技术，可提供如下方法：通过将作为起始原料的二水石膏暂时烧结而制成半水石膏后进行重结晶化，从而制成由通常无法获得的大晶体形成的高纯度的改性二水石膏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二水石膏的连续式改性方法及用该方法改性了的改性二水石膏
本专利技术涉及二水石膏的连续改性方法及用该方法改性了的改性二水石膏，该方法通过将天然石膏或各种副产石膏等现有的二水石膏暂时烧结而制成半水石膏，将所得到的半水石膏重结晶化，从而将二水石膏连续地改性为与原来的晶形不同的晶形。
技术介绍
一直以来，二水石膏大多被用作石膏板和石膏灰泥等建筑材料的原料。二水石膏有天然石膏和化学石膏。作为化学石膏，也有由硫酸和碳酸钙新合成的石膏，但其中多数是下述列举的作为各种化学工艺的副产物而获得的副产石膏。副产石膏有排烟脱硫过程中副产的排烟脱硫石膏、或通过磷矿石的硫酸分解而生成的磷酸石膏、中和制造氧化钛时等产生的硫酸而获得的中和石膏、制造作为水处理凝集剂的聚氯化铝时副产的聚氯化铝副产石膏等。这些化学石膏的平均粒径大概为30～60μm，比这还大的晶体的石膏非常稀少。相对于此，存在期望平均粒径大于60μm的晶体的二水石膏的用途。例如，已知将二水石膏烧结而生产α型半水石膏时，如果使用由平均粒径大于60μm的晶体构成的二水石膏作为材料，则可获得形状大的、形态好的α型半水石膏。然而，尚未确立通过简易的方法连续地将天然石膏或上述那样的副产石膏、以及废石膏等作为原料的现有的二水石膏改性成由平均粒径超过60μm的、例如平均粒径为64μm以上的大晶体构成的纯度高的粒径整齐的二水石膏的技术，如果确立这样的技术，则在实用上非常有用。另一方面，使用石膏灰泥等石膏制品时，有时会由于石膏原料中所含有的硫酸钙以外的溶解性或不溶解性的杂质，导致石膏制品发黑。相对于此，不含导致发黑的杂质的白度高的石膏原料很少，如果开发出将天然石膏、副产石膏和废石膏等作为原料的二水石膏简易地改性为纯度高的白色的石膏原料的技术，特别是对于提供制作要求高白度的牙科用石膏等制品的原料是非常有用的。关于制造粒径大的二水石膏的方法，提出了在由废硫酸及碳酸钙制造二水石膏时，使用2个反应槽，使反应槽内的石膏的溶质浓度更均匀，并长时间保持适于晶体生长的过饱和度(参照专利文献1)。然而，该方法涉及通过化学合成获得二水石膏的情况下的改良，而并非将天然石膏或上述那样的副产石膏等现有的或粒径小的石膏原料改性为晶体粒径大的纯度高的二水石膏。此外，关于石膏原料中的杂质的除去，存在有效且可靠地除去石膏内部附着、内包或固溶的氯或氯化物而进行改性的方案(参照专利文献2)。进而，存在有关为了容易地进行石膏制品的再循环，对废石膏进行处理而回收平均粒径大的二水石膏的方法的方案(参照专利文献3)。在这些技术中，将二水石膏制成半水石膏后在80℃以下的温度下进行二水石膏化。并且，专利文献3中记载了对废石膏进行湿式粉碎处理，使所得到的浆料中含有碳原子数为4～6的羟基羧酸碱金属盐后，在加压下进行加热处理而将二水石膏制成半水石膏，向该半水石膏浆料中混合平均粒径为40～60μm的二水石膏而进行二水石膏化。并且，在专利文献3的实施例中，获得了平均粒径为42～62μm的二水石膏。然而，上述的专利文献2及3中记载的技术也不是作为本专利技术的课题的将由天然石膏、副产石膏或废石膏等现有的二水石膏构成的石膏原料改性为能够应用于广泛用途的、平均粒径超过60μm的大的、并且纯度高的二水石膏的技术。此外，上述列举的任一专利技术也由于处理方法是分批式，而并非连续的处理方法，所以在能够提高生产率、应用于稳定的工业生产的技术的方面，还存在应该改良的问题。进而，存在有关对二水石膏进行干式烧结而制成半水石膏，将所得到的半水石膏制成浆料状，在10～60℃的温度下进行水合，从而获得粒径大的二水石膏的方案(参照专利文献4)。并且，其图1中示出了优选的析晶装置，通过使用该装置从而连续地进行二水化处理。然而，该技术中由于通过注入半水石膏或半水石膏悬浮液，使析晶装置内的悬浮液或上清液溢流，所以需要另外设置用于对溢流的浆料进行再利用或处理的设备。此外，根据本专利技术者们的研究，使析晶装置内的浆料溢流会导致浆料的滞留时间产生不均，存在所得到的二水石膏的粒径不稳定的缺点。进而，如果经改性的二水石膏为白色的话，则能够作为制作牙科用石膏等制品的原料来利用，使用用途扩大。虽然不存在与石膏的白度相关的规格，但是例如在纸中，人感觉到“白”的白度以亨特(Hunter)白度计为80左右。另外，该值越大，可判断越白。在上述的专利文献2～4中，对于这样的技术课题未作任何记载。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-143503号公报专利文献2：日本特开2004-345900号公报专利文献3：日本特开2006-273599号公报专利文献4：日本特开2008-81329号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题因此，本专利技术的目的在于提供一种石膏原料的改性方法，该方法通过将天然石膏或各种副产石膏及废石膏等作为原料的二水石膏暂时烧结而制成半水石膏，将其连续地重结晶化，从而制成与原来的晶形不同的晶形的改性二水石膏，特别是连续地改性为通常无法获得的大于60μm的、且为平均粒径为64μm以上的大晶体、粒径整齐的95％以上的高纯度的二水石膏。此外，同时，本专利技术的另一目的在于同时提供一种二水石膏的改性方法，该方法能够以简易的连续的处理方法获得纯度高的、晶体粒径大的白色的改性二水石膏，所述改性二水石膏在制造石膏灰泥等石膏制品的情况下，可防止发生由天然石膏、副产石膏或废石膏等作为原料的石膏中所含有的除硫酸钙以外的杂质引起的、石膏制品的发黑。用于解决课题的手段上述目的通过下述本专利技术而实现。即，本专利技术提供二水石膏的连续式改性方法及通过该方法改性了的改性二水石膏，该方法的特征在于，具有以下工序：(a)对作为起始原料的二水石膏进行湿式烧结或干式烧结从而制成半水石膏的半水化工序、(b)将上述半水石膏供给到重结晶化反应槽内的水性浆料中的加料工序、(c)使上述半水石膏水合·重结晶化从而制成与上述作为原料的二水石膏不同的晶形的改性二水石膏的重结晶化工序、(d)从上述重结晶化反应槽中取出部分上述改性二水石膏的取出工序，连续或间歇地进行至少上述(b)至(d)的工序，上述(b)的加料工序中的半水石膏的供给量与上述(d)的取出工序中的改性二水石膏的取出量实质上为等量，上述(c)的重结晶化工序中，以重结晶化反应槽中水性浆料不发生固液分离的方式均匀地进行搅拌，并且保持在一定温度下。作为上述二水石膏的连续式改性方法的更优选的方式，除上述以外，还可列举出满足下述必要条件的方式。即，为了更稳定地改性为粒径大的、粒径整齐的高纯度的二水石膏，优选将上述(b)的加料工序中的半水石膏的供给量和上述(d)的取出工序中的改性二水石膏的取出量均设定为每小时为重结晶化反应槽内的总石膏量的20％以下，或者，将上述(c)的重结晶化工序中的重结晶化反应槽中的水性浆料的温度设定为高于80℃且低于90℃以下的温度，或者，相对于供给到重结晶化反应槽中的半水石膏，以0.01质量％以上且低于5质量％的范围向上述(c)的重结晶化工序中的重结晶化反应槽中连续或间歇地添加作为晶种的二水石膏。此外，除上述以外，为了改性为更加没有发黑的白色的二水石膏，优选相对于作为原料的二水石膏以0.01～0.2质量％的范围向上述(a)的半水化工序中进行湿式烧结时的水性浆料中或上述(c)的重结晶化工本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二水石膏的连续式改性方法，其特征在于，具有以下工序：（ａ）对作为起始原料的二水石膏进行湿式烧结或干式烧结从而制成半水石膏的半水化工序、（ｂ）将所述半水石膏供给到重结晶化反应槽内的水性浆料中的加料工序、（ｃ）使所述半水石膏水合并重结晶化从而制成与所述作为原料的二水石膏不同的晶形的改性二水石膏的重结晶化工序、（ｄ）从所述重结晶化反应槽中取出部分所述改性二水石膏的取出工序，连续或间歇地进行至少所述（ｂ）至（ｄ）的工序，所述（ｂ）的加料工序中的半水石膏的供给量与所述（ｄ）的取出工序中的改性二水石膏的取出量实质上为等量，在所述（ｃ）的重结晶化工序中，以重结晶化反应槽中水性浆料不发生固液分离的方式进行均匀地搅拌，并且保持在一定的温度下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP197920/20082008年7月31日1.一种二水石膏的连续式改性方法，其特征在于，具有以下工序：(a)对作为起始原料的二水石膏进行湿式烧结或干式烧结从而制成半水石膏的半水化工序、(b)将所述半水石膏的浆料的pH设定为7.0±2.0、并供给到重结晶化反应槽内的水性浆料中的加料工序、(c)使所述半水石膏水合并重结晶化从而制成与所述作为原料的二水石膏不同的晶形的改性二水石膏的重结晶化工序、(d)从所述重结晶化反应槽中取出部分所述改性二水石膏的取出工序，连续或间歇地进行至少所述(b)至(d)的工序，所述(b)的加料工序中的半水石膏的供给量与所述(d)的取出工序中的改性二水石膏的取出量均为每一小时为所述重结晶化反应槽内的总石膏量的20％以下，在所述(c)的重结晶化工序中，以重结晶化反应槽中水性浆料不发生固液分离的方式进行均匀地搅拌，并且保持在一定的温度下。2.根据权利要求1所述的二水石膏的连续式改性方法，其中，所述(c)的重结晶化工序中的重结晶化反应槽中的水性浆料的温度为高于80℃且90℃以下的温度。3.根据权利要求1或2所述的二水石膏的连续式改性方法，其中，相对于供给到重结晶化反应槽中的半水石膏，以0.01质量％以上且低于5质量％的范围，连续或间歇地向所述(c)的重结晶化工序中的重结晶化反应槽中添加作为晶种的二水石膏。4.根据权利要求3所述的二水石膏的连续式改性方法，其中，所述作为晶种而添加的二水石膏的平均粒径为30μm以下。5.根据权利要求1或2所述的二水石膏的连续式改性方法，其中，向在所述(a)的半水化工序中进行湿式烧结时的水性浆料中、或所述(c)的重结晶化工序中的水性浆料中的至少一者中，以相对于所述作为原料的二水石膏为0.01～0.2质量％的范围添加用于除去所述作为原料的二水石膏中所含的发黑成分的表面活性剂和/或消泡剂。6.根据权利要求5所述的二水石膏的连续式改性方法，其中，所述表面活性剂为选自由烷基苯磺酸系表面活性剂、烷基硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山至，
申请(专利权)人：吉野石膏株式会社，
类型：发明
国别省市：JP