本发明涉及磷石膏处理的,特别是涉及一种工业副产磷石膏制备超高强二水石膏的方法及二水石膏。
背景技术:
1、二水石膏又称石膏或生石膏,是自然界中稳定存在的一个相。多数工业副产石膏的主要成分也是二水石膏,均归属此类。它们既是脱水产物的原始材料,又是脱水产物再水化的最终产物,这种最终产物也可称为再生石膏。
2、脱硅清母液是硝酸分解磷矿后的磷酸硝钙溶液,经过冷冻除钙后的产物;对于脱硅清母液,常规的技术只能用于生产硝酸磷肥,无法高质化利用。为了提高硝酸法湿法磷酸的价值,适应新形势下我国高质量发展的需要,有必要拓展脱硅清母液的高质化利用。
3、为此,本申请提出一种工业副产磷石膏制备超高强二水石膏的方法及二水石膏。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本发明提供的一种工业副产磷石膏制备超高强二水石膏的方法,在特定温度(40-50℃)下,将含有一定比例的硝酸(hno3)、磷酸(p2o5)和钙离子(ca2+)的待处理母液与作为脱钙剂的高纯度硫酸(98%)混合,通过控制混合料浆中的硫酸根(so42-)质量含量在2-3%,进行脱钙反应(5-6小时),随后经过过滤和减压干燥(50-60℃),最终得到超高强度的二水石膏,解决了传统工艺中无法高效利用脱硅清母液的问题,并克服了由于钙离子和其他杂质过多导致的产品强度不足和性能不佳的问题。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、第一方面,本申请提供了一种工业副产磷石膏制备二水石膏的方法,包括以下步骤:
4、在40-50℃下,将待处理母液和脱钙剂进行混合,得到混合料浆;将混合料浆在40-50℃下进行脱钙反应,反应结束后,过滤、干燥,得到二水石膏。
5、在一些具体实施方式中,所述待处理母液中,以质量含量计,hno3的含量为10-15%、p2o5含量为5-20%。
6、在一些具体实施方式中,所述脱钙剂为硫酸。
7、在一些具体实施方式中,检测所述混合料浆中的so42-质量含量为2-3%时,停止加入脱钙剂。
8、在一些具体实施方式中,所述脱钙反应的时间为5-6h。
9、在一些具体实施方式中,所述待处理母液中,以质量含量计,hno3的含量为11-14%、p2o5含量10-15%。
10、在一些具体实施方式中,所述干燥的温度为50-60℃下减压干燥。
11、在一些具体实施方式中,所述待处理母液中ca2+含量<5.5%。
12、第二方面,本申请提供了二水石膏,包括第一方面所述方法获得的二水石膏。
13、在一些具体实施方式中,所述二水石膏的抗压强度≥70mpa,抗折强度≥15mpa。
14、本发明的有益效果为:
15、本申请所述的方法,通过特定的化学反应条件,将母液中的钙离子转化为不溶性的硫酸钙沉淀,从而实现深度脱钙,不仅有效去除了杂质,还确保了生成的二水石膏晶体具有良好的生长环境,维持了适当的结晶水含量,避免了高温或过量酸对晶体结构的影响。
16、本申请所述的方法制备得到的二水石膏,抗压强度至≥70mpa,抗折强度至≥15mpa,同时保持了较低的密度(约2.31到2.35g/cm3),二水石膏不仅拥有优异的物理特性,而且微观结构呈现出片状且不规则的特点,适合于多种高质量应用需求。
1.一种工业副产磷石膏制备二水石膏的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待处理母液中,以质量含量计,hno3的含量为10-15%、p2o5含量为5-20%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述脱钙剂为硫酸。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,检测所述混合料浆中的so42-质量含量为2-3%时,停止加入脱钙剂。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述脱钙反应的时间为5-6h。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述待处理母液中,以质量含量计,hno3的含量为11-14%、p2o5含量10-15%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述干燥的温度为50-60℃下减压干燥。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待处理母液中ca2+含量<5.5%。
9.二水石膏,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述方法获得的二水石膏。
10.根据权利要求9所述的二水石膏,其特征在于,所述二水石膏的抗压强度≥70mpa,抗折强度≥15mpa。