[发明专利]一种利用烟气脱硫石膏制备α-半水石膏的方法

说明书

本发明公开了一种利用烟气脱硫石膏制备α‑半水石膏的方法，包括如下工艺步骤：(1)称取少量氯化钠，少量乙二胺四乙酸二钠于甘油‑水溶液中混合均匀，再将50g烟气脱硫石膏加入其中，制成浆料；(2)通过导热油将浆料温度维持在90℃，匀速搅拌1～3h，转移至100mL反应釜中，反应温度为100～160℃，反应时间为1～3h；(3)反应结束后，反应釜自然冷却至室温，产物经离心，依次用水和乙醇分别清洗三次，再置于真空干燥箱中60℃真空干燥12h，得到淡黄色粉末α‑半水石膏。本发明所制备的α‑半水石膏具有晶型好、成本低、易控制、重复性好、可大规模生产以及废物利用等特点；本发明α‑半水石膏CaSO₄含量大于92％，完全符合欧洲建材化学协会的标准，是一种优质的石膏。

技术领域

本发明涉及石膏基建筑材料制备技术领域，具体涉及一种利用电厂废料烟气脱硫石膏制备α-半水石膏的方法。

背景技术

环境污染和能源危机已经是当今的热点问题，随着中国的快速发展，工业废料的排放也随之增加，尤其是烟气脱硫石膏，制约着经济发展。目前，转化烟气脱硫石膏的方法有许多种，比如：水泥制品缓凝剂、煅烧模具制品、建筑材料等。其中作为建筑材料的应用范围最广，这是由于石膏是三大胶凝材料之一，尤其α-半水石膏更被认为是可持续性能最好的建筑胶凝材料。

经过20多年广泛深入的研究，α-半水石膏的生产仍难以实现高效廉价转化，一个主要的原因是由于在石膏中有5种晶型形态，相互转化比较复杂，尤其是α-半水石膏与B-半水石膏，这极大地限制了它们在建筑领域中的应用。因此，如何充分利用烟气脱硫石膏是科学工作者亟需解决的问题，设计与开发α-半水石膏的合成是提高烟气脱硫石膏利用率的关键。

目前，利用二水石膏制备α-半水石膏主要通过以下两大途径：一种是蒸压釜蒸养法，是将脱硫石膏破碎到一定程度后，送入蒸压釜内蒸养，通过蒸养的方式提供高压饱和水蒸气，在恒压下，生成α-半水石膏。通过此方法合成了一些α-半水石膏获得了一些较好的结果，但获得的α-半水石膏存在成分、形貌可控性差，所需压力较高，石膏脱水和晶体转化速率较慢等，限制了它的进一步应用。另一种途径是反应釜溶液法，是将二水石膏在料浆罐内制成料浆，再通过加入转晶剂达到促进生成α-半水石膏的目的。这是通过添加化学添加剂的方式促进晶型转化，再利用物理方法加速这种转化，提高α-半水石膏的产出效率，而且离心出的浆液还可重复循环利用，大大节省了生产成本。因此，反应釜溶液法的开发使α-半水石膏的生产效率提升，降低生产成本，促进规模化生产成为可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种利用烟气脱硫石膏制备α-半水石膏的方法。本发明提升了α-半水石膏的生产效率并且降低生产成本，使α-半水石膏规模化生产成为可能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：

一种利用烟气脱硫石膏制备α-半水石膏的方法，以烟气脱硫石膏为原料，加入少量氯化钠和乙二胺四乙酸二钠作为转晶剂，通过一定浓度的甘油水溶液促进α-半水石膏晶型的生长，利用反应釜高温处理，即可得到α-半水石膏。

一种利用烟气脱硫石膏制备α-半水石膏的方法，包括如下工艺步骤：

(1)称取少量氯化钠，少量乙二胺四乙酸二钠于甘油-水溶液中混合均匀，再将50g烟气脱硫石膏加入其中，制成浆料；

(2)通过导热油将浆料温度维持在90℃，匀速搅拌1～3h，转移至100mL反应釜中，反应温度为100～160℃，反应时间为1～3h；

(3)反应结束后，反应釜自然冷却至室温，产物经离心，依次用水和乙醇分别清洗三次，再置于真空干燥箱中60℃真空干燥12h，得到淡黄色粉末α-半水石膏。

优选地，所述步骤(1)中，所述少量氯化钠为分析纯，摩尔量在0.085～0.685mol。