一种利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法与流程

本发明涉及一种利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，具体涉及一种水系条件下使用磷石膏制备层状硫酸钙的方法。

背景技术：

1、硫酸钙是一种功能性的无机粉体材料，具有普通粉体材料的轻质、胶凝好，隔声、隔热、阻燃等优良性能，具有韧性好、强度高、易进行表面处理、亲和力强等材料的特性，它具有耐高温、抗化学腐蚀等优点，广泛应用于医药、造纸、环保、涂料等诸多领域。

2、随着工业副产的磷石膏堆放产生的环境污染问题显著，利用磷矿石湿法生产磷酸产生的磷石膏综合利用是一大难题，用工业副产石膏制备硫酸钙提高工业废料附加值是一种变废为宝的有效途径，以期解决工业石膏渣的堆放及天然石膏资源短缺的问题。

3、专利公开号cn 112978782 a公开了一种纳米层状硫酸钙的制备方法，通过取丙三醇与乙二醇在60-80℃下混合均匀，然后加入钙离子络合剂，继续搅拌至颗粒溶解，加入二水硫酸钙样品进行反应，反应结束后趁热进行固液分离，得到的固体干燥后制得纳米层状硫酸钙。虽然可利用二水硫酸钙或含二水硫酸钙的磷石膏、烟气脱硫石膏加入钙离子络合剂制备纳米层状硫酸钙，工艺简单，可操作强，具有废物利用，提高石膏副产的综合利用价值的优点。但其是在有机溶剂环境下进行，产生的化学废液较多，污染环境。

4、因此，如何提供一种在水系环境下，无有机废液，对环境友好的层状硫酸钙的制备方法是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决该问题，本发明公开了一种在水系环境下，无有机废液，对环境友好的层状硫酸钙制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，所述方法具体包括如下步骤：

4、(1)磷石膏除杂提纯：将磷石膏与氢氧化钙混合配置成浆液，经旋流器提纯分离后筛分，选取200-500目的产物，随后将所述产物经二级旋流器处理得到纯化磷石膏；

5、(2)磷石膏溶解：将所述纯化磷石膏溶于水中，加入柠檬酸调节ph值为5-6并加入除杂试剂，过滤，随后在滤液中滴入氨水，调节ph值为7，得到纯化磷石膏水溶液；

6、(3)硫酸钙晶型生长调控：在所述纯化磷石膏水溶液中加入晶型生长调控剂，油浴加热搅拌，重结晶、干燥得到所述的层状硫酸钙。

7、可选地，所述浆液的浓度为6％-12％，旋流器的进口压力为0.15-0.25mpa。

8、可选地，步骤(2)中，所述纯化磷石膏与水的质量比为1：400，除杂试剂为氢氧化钙或氧化钙。

9、可选地，所述晶型生长调控剂为n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠或n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠盐；所述n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠盐包括n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠铁、n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠镁、n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠锌中的一种或多种组合。

10、进一步地，所述晶型生长调控剂的添加量为0.004-0.02g，所述晶型生长调控剂的添加量为纯化磷石膏质量的1-5％。

11、可选地，所述的油浴加热温度为95℃，干燥温度为80℃，干燥时间为8h。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明是在水系环境下制备的层状硫酸钙，无有机废液，对环境友好；且制备的层状硫酸钙不仅具有普通硫酸钙不具有的潜在功能化价值，对聚合物的增刚效果要明显好于球状与单片状粉体，有机化剥离插层可使其具有功能化应用，还可细化作为改善脱硫浆液结晶品质的复合石膏结晶促进剂的晶种使用。

技术特征：

1.一种利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，其特征在于，所述浆液的浓度为6％-12％，旋流器的进口压力为0.15-0.25mpa。

3.根据权利要求1所述的利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述纯化磷石膏与水的质量比为1：400，除杂试剂为氢氧化钙或氧化钙。

4.根据权利要求1所述的利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，其特征在于，所述晶型生长调控剂为n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠或n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠盐；所述n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠盐包括n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠铁、n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠镁、n-(2-氨基乙基)-氨基丙酸钠锌中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1或4所述的利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，其特征在于，所述晶型生长调控剂的添加量为纯化磷石膏质量的1-5％。

6.根据权利要求1所述的利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，其特征在于，所述的油浴加热温度为95℃，干燥温度为80℃，干燥时间为8h。

技术总结
本发明公开了一种利用磷石膏制备层状硫酸钙的方法，该方法包含以下步骤：将磷石膏与氢氧化钙混合配置成浆液，经旋流器提纯分离后筛分，选取200‑500目的产物，随后将所述产物经二级旋流器处理得到纯化磷石膏；将所述纯化磷石膏溶于水中，加入柠檬酸调节pH值为5‑6并加入除杂试剂，过滤，随后在滤液中滴入氨水，调节pH值为7，得到纯化磷石膏水溶液；在所述纯化磷石膏水溶液中加入晶型生长调控剂，油浴加热搅拌，重结晶、干燥得到所述的层状硫酸钙。本发明在水系环境下制备层状硫酸钙，无有机废液，对环境友好，适于推广与应用。

技术研发人员：徐定红,何敏,郭建兵,秦舒浩,宋季岭,何玮頔,周颖,伍宏明
受保护的技术使用者：贵州省材料产业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27