的稀硝酸按照固液比50Kg/m3进行混合，并置于带搅拌装置的反应器中搅拌均匀；然后对反应器中的物料采用燃油炉加热至75°C，搅拌6h，获得含钙和硫酸根离子及酸不溶物的酸性混合液；将获得的酸性混合液趁热过滤分离，分别得到酸性滤液和滤渣。
[0083]3)对上述的酸性滤液进行陈化处理，采用风冷将温度降温至15°C，晶化处理8h，得到含有硫酸钙晶须的酸性悬浊液；然后对该酸性悬浊液采用压滤机进行过滤，获得硫酸钙晶须滤渣和酸性废液；将获得硫酸钙晶须滤渣用工业用水多次冲洗，至其洗涤滤液的PH值达到中性为止；将滤渣在100°C烘干，得到所述硫酸钙晶须。
[0084]上述的酸性废液和洗涤滤液还可以回收利用。具体办法为:将上述的酸性废液和洗涤滤液以1:1?4:1的体积比搅拌成混合液，再与硝酸以40:1的体积比配制成质量百分比浓度为1.0%回收稀酸，返回步骤2)中使用。
[0085]本实例中获得的硫酸钙晶须的XRD图、外观照片、光学显微镜的照片如图13、图14、图15所示。所制备的硫酸钙晶须的主晶相为二水石膏，特征衍射峰强度高，峰型尖锐，结晶性好；硫酸钙晶须外观形貌为白色须状物质，长径比较小，直径在10?25μπι，长度在500 ?1000 μ m，长径比 50 ?100。
[0086]实例6:
[0087]本实例方法的步骤与实例I基本相同，在此不再赘述。
[0088]其不同点在于，下述步骤中:
[0089]I)将磷石膏原料经球磨机粉磨得到粒度为200目的磷石膏粉体。
[0090]2)将步骤I)获得的磷石膏粉体与质量百分比浓度为10.5%的稀硝酸按照固液比100Kg/m3进行混合，并置于带搅拌装置的反应器中搅拌均匀；然后对反应器中的物料采用电加热至120°C，搅拌0.5h，获得含钙和硫酸根离子及酸不溶物的酸性混合液；将获得的酸性混合液趁热过滤分离，分别得到酸性滤液和滤渣。
[0091]3)对上述的酸性滤液进行陈化处理，采用水冷将温度降温至25°C，晶化处理15h，得到含有硫酸钙晶须的酸性悬浊液；然后对该酸性悬浊液采用压滤机进行过滤，获得硫酸钙晶须滤渣和酸性废液；将获得硫酸钙晶须滤渣用工业用水多次冲洗，至其洗涤滤液的pH值达到中性为止；将滤渣在60°C烘干，得到所述硫酸钙晶须。
[0092]上述的酸性废液和洗涤滤液还可以回收利用。具体办法为:将上述的酸性废液和洗涤滤液以1:1?4:1的体积比搅拌成混合液，再与硝酸以25:1的体积比配制成质量百分比浓度为10.5%回收稀酸，返回步骤2)中使用。
[0093]本实例中获得的硫酸钙晶须的XRD图、外观照片、光学显微镜的照片如图16、图17、图18所示。所制备的硫酸钙晶须的主晶相为二水石膏，特征衍射峰强度高，峰型尖锐，结晶性好；硫酸钙晶须外观形貌为白色须状物质，长径大，直径在6?17 μπι，长度在1050 ?2200 μ m，长径比 108 ?400。
[0094]实例7:
[0095]本实例方法的步骤与实例I基本相同，在此不再赘述。
[0096]其不同点在于，下述步骤中:
[0097]I)将磷石膏原料经球磨机粉磨得到粒度为80目的磷石膏粉体。
[0098]2)将步骤I)获得的磷石膏粉体与质量百分比浓度为7.2%的混合稀酸(稀盐酸和稀硝酸按体积比为1:1配置)按照固液比70Kg/m3进行混合，并置于带搅拌装置的反应器中搅拌均匀；然后对反应器中的物料采用烟气加热至110°C，搅拌7h，获得含钙和硫酸根离子及酸不溶物的酸性混合液；将获得的酸性混合液趁热过滤分离，分别得到酸性滤液和滤渣。
[0099]3)对上述的酸性滤液进行陈化处理，采用水冷将温度降温至30°C，晶化处理8h，得到含有硫酸钙晶须的酸性悬浊液；然后对该酸性悬浊液采用压滤机进行过滤，获得硫酸钙晶须滤渣和酸性废液；将获得硫酸钙晶须滤渣用工业用水多次冲洗，至其洗涤滤液的pH值达到中性为止；将滤渣在70°C烘干，得到所述硫酸钙晶须。
[0100]上述的酸性废液和洗涤滤液还可以回收利用。具体办法为:将上述的酸性废液和洗涤滤液以1:1?4:1的体积比搅拌成混合液，再与体积比为1:1的盐酸和硝酸混合酸以30:1的体积比配制成质量百分比浓度为7.2%回收稀酸，返回步骤2)中使用。
[0101]本实例中获得的硫酸钙晶须的XRD图、外观照片、光学显微镜的照片如图19、图20、图21所示。所制备的硫酸钙晶须的主晶相为二水石膏，特征衍射峰强度高，峰型尖锐，结晶性好；硫酸钙晶须外观形貌为白色须状物质，长径比次之于例6，直径在4?15 μ m，长度在1008?2060 μ m，长径比104?398。
【主权项】
1.一种用磷石膏制备硫酸钙晶须的方法，包括步骤如下: 1)取磷石膏原料破碎且粉磨成粒度为20?600目的磷石膏粉体； 2)将步骤I)的磷石膏粉体与稀酸按固液比为10Kg/m3?200Kg/m3置于反应器中搅拌均匀，再加热溶解后过滤，分别得到酸性滤液和滤渣； 3)将步骤2)的酸性滤液进行陈化处理，得到含有硫酸钙晶须的酸性悬浊液；对该酸性悬浊液进行过滤，得到硫酸钙晶须滤渣和酸性废液；其中的硫酸钙晶须滤渣用工业用水冲洗，冲洗至洗涤滤液的PH值为中性，再在-15°C?100°C环境下干燥，得到所述硫酸钙晶须。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:上述步骤2)所用的稀酸，其质量百分比浓度为1.0%?25.0% ;所述加热溶解的温度为60°C?120°C，溶解时间为0.5h?8h。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述稀酸为稀盐酸、稀硝酸或回收稀酸中至少I种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述回收稀酸的配制步骤为:A)将所述酸性废液和所述洗涤滤液以1:1?4:1的体积比搅拌成混合液；B)将混合液按体积比为10:1?40:1加入盐酸或/和硝酸配制成所述回收稀酸；所述回收稀酸的质量百分比浓度与所述稀盐酸或所述稀硝酸的质量百分比浓度相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于:步骤3)所述的陈化处理包括降温和晶化处理；其中，降温是将所述酸性滤液的温度降至10°c?40°C ;晶化处理是随所述酸性滤液温度的降低逐步结晶析出所述硫酸钙晶须，其晶化时间为2h?24h。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述硫酸钙晶须的物相为二水硫酸钙，其直径在5?30 μ m，长度在100?2000 μ m，长径比10?400。
【专利摘要】本发明公开了一种用磷石膏制备硫酸钙晶须的方法，包括的步骤如下：1)将磷石膏原料进行破碎、粉磨得到磷石膏粉；2)将获得的磷石膏粉与稀酸混合，置于带搅拌装置的反应器中，控制一定的温度进行反应，获得含钙和硫酸根离子及不溶物的酸性混合液；3)将获得的混合液趁热过滤，得到酸性滤液；4)将获得的酸性滤液降温晶化结晶，过滤，洗涤，干燥，获得硫酸钙晶须产品。本发明所用的原料未经预处理除杂，直接采用一步酸浸除杂法制备大长径比的二水硫酸钙晶须；工艺流程简单，生产成本低，能耗小，酸性废液和洗涤水可回收利用；所获得的硫酸钙晶须具有纯度高、长径大等特点；有益于推广应用。
【IPC分类】C30B7-14, C30B29-46, C30B29-62
【公开号】CN104562180
【申请号】CN201510007196
【发明人】孙红娟, 梁亚琴, 彭同江, 段涛
【申请人】西南科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月7日