[发明专利]利用盐泥制备硫酸钙晶须的方法

说明书

本发明公开了一种利用盐泥制备硫酸钙晶须的方法：(1)水化处理：取盐泥，研磨成粉末，加入适量水，搅拌，静置分层，取上层的悬浊液，再次静置分层，下层为澄清溶液，取出，蒸干，得水化处理过的盐泥；(2)水热合成法制备：取上述水化处理过的盐泥，加入适量水，再加入适量氯化钙和盐酸，在110～140℃、搅拌条件下反应0.5～4小时；反应液抽滤得滤饼，烘干，即得硫酸钙晶须。本发明的方法，以废弃盐泥为原料，在温度和压力相对缓和的条件下进行硫酸钙晶须的制备，不仅可以解决环境的污染问题，还可以变废为宝，为企业乃至社会创造出一定程度的经济和社会价值，有利于氯碱行业的发展。

技术领域

本发明涉及一种利用盐泥制备硫酸钙晶须的方法。

背景技术

随着国家经济的高速发展，人们对资源的利用也日益强烈，资源的利用日趋紧张。随着新时期可持续发展观念的提出以及人们环保观念的提高，我国对节约资源、绿色环保以及资源的回收利用提出了更高的要求。随着我国这种意识的加强，人们开始对一些可回收利用的废弃物进行研究，并且也取得了一定程度上的收获。

目前，氯碱厂的盐泥废水废渣的不合理排放导致了许多的环境问题，不仅使环境质量得到很大程度的下降，也对人类的健康产生了一定的威胁。如果一直对这种现象放任下去，那肯定会引起很糟糕的后果，所以盐泥的优化处理和利用已成为氯碱行业发展面临的巨大考验。随着国家氯碱工业的发展，废渣的不合理排放，环境的危害日益严重，对其资源化的回收利用的意义迫在眉睫。

盐泥中含有一定的金属离子(比如:Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、Fe³⁺等)，以及SiO₂、SO₃等不溶物，并且盐泥的平均粒径在1到3微米之间，由于粒度较小，想要将其分离非常困难，同时它拥有很大的比表面积，所以很容易吸附一些空气中的杂质，同时盐泥中含有大量的氯化钠，想要在建筑方面直接使用有很大的阻碍。目前氯碱工业中盐泥废渣的处理技术仅仅局限于回收盐水，剩余的物质的处理方式通常是排放在河流岸边或者直接进行填埋等，这些废渣中含有大量的无机盐和重金属离子。这样的处理方式不但造成了资源的浪费，而且还会污染到土地、水资源、甚至空气，危害人们的健康。随着国家氯碱工业的发展，废渣的不合理排放，环境的危害日益严重，对其资源化的回收利用的意义迫在眉睫。

现有技术中，有许多科研单位把氯碱工业排放的废渣盐泥作为水泥添加剂来研究，石膏作为水泥的添加剂应用范围很广泛。研究表明当盐泥作为水泥的添加剂后，水泥的性能在各方面都得到了一定程度的提高，但是盐泥在水泥的烧结过程中可能会释放出一些污染性气体，还有待进一步的商讨。

硫酸钙晶须，英文名称为：Calcium Sulfate Whisker，缩写：CSW，别名：石膏晶须或石膏纤维，分子式为：CaSO₄。硫酸钙晶须是一种硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松呈针的形状，结构比较完善，外形比较完整，横截面特定，具有强度高、模量高、绝缘性高、耐高温、耐腐蚀性、良好的红外线反射性、表面处理方便、很容易与聚合物复合、没有毒害等许多良好的的理化性能。硫酸钙晶须有三种存在方式，分别为：二水硫酸钙、无水硫酸钙和半水硫酸钙。由于半水、二水硫酸钙这两种形态在一定温度下会脱水转化为没有定形的硫酸钙粉体，就没有了增强晶须的作用，目前工业上用途多以无水硫酸钙这种形态为主。

硫酸钙晶须的主要性能指标如下：硫酸钙晶须的熔点为1450℃，长度一般在50微米到200微米之间，密度大小一般在2.9g.cm^-3到3.0g.cm^-3之间，抗拉强度为20.5GPa，直径大小在1微米到4微米左右，在22℃的条件下水溶性一般是小于1200×10^-6，莫式硬度一般在3到4之间，弹性模量大小为178GPa。