[发明专利]一种利用石灰烟道气法盐泥制备半水硫酸钙晶须的方法

说明书

本发明属于环境保护和固体废弃物资源化利用技术领域，特别涉及一种利用石灰烟道气法盐泥制备半水硫酸钙晶须的方法。首先将废盐酸与石灰烟道气法盐泥在常温下搅拌反应，再将反应体系过滤，然后滤液常压下再与等摩尔等体积稀硫酸反应，制备半水硫酸钙晶须。本发明方法先去除铁、铝等杂质，除杂过程中引入的钠离子以及盐泥中存在的镁离子对晶须生长有明显的提升作用，能够改善晶须的性能，两者能够达到良好的协同作用。本发明方法实现了盐泥固废的循环利用，变废为宝大幅降低硫酸钙晶须的生产成本。

技术领域

本发明属于环境保护和固体废弃物资源化利用技术领域，特别涉及一种利用石灰烟道气法盐泥制备半水硫酸钙晶须的方法。

背景技术

盐化工自二十世纪五十年代在我国发展，伴随着氯化钠产量的增加和对纯度要求的提高，制盐工艺不断进步。卤水净化是制盐行业提高精制盐产品纯度，降低盐中杂质含量，提高盐产品白度的一个关键过程。盐泥，即为在该过程中排出的各种无机盐的总称。盐泥中主要成分是沉淀碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁等等，这些成分若能处理后加以利用，具有一定的经济价值。

硫酸钙晶须又称为石膏晶须，一般为石膏的纤维状单晶体，具有很高的抗拉强度，直径一般为0.1～4μm，长度为0～300μm，长径比一般为50～160。大长径比的石膏晶须拥有更优异的韧性和强度。石膏晶须按结晶水含量不同，可分为二水石膏、半水石膏和无水石膏三种晶须。石膏晶须可作为复合材料的增强组分，主要应用于橡胶、塑料、涂料、粘结剂等行业。除了作为增强剂或功能型填料，还可用于摩擦材料、建筑材料、密封材料、保温及阻燃材料等，有极为广阔的发展前景。

目前，石膏晶须的工业生产主要是以天然石膏为原料，这种方法成本高，而且还受到区域的限制，于是越来越多的人着力研究以工业废弃物为原料制备石膏晶须，这既是保护环境的需要，也是经济社会发展的需要。据报道，当前可用于制造石膏晶须的原料有磷石膏、电石渣、卤渣、柠檬酸渣、烟气脱硫石膏等。

随着基础工业对盐产品需求量的增加，制盐产能逐年扩大，盐泥作为制盐行业的主要固体废弃物，其产量及累计量逐年增多，带来的环境污染和资源浪费问题日益突出，为了降低环境污染、提高盐泥利用率，急需开发盐泥高效低成本综合利用方法。

发明内容

本发明提供了一种利用石灰烟道气法盐泥制备半水硫酸钙晶须的方法，不仅能够省去盐泥处理费用，还可以充分利用资源变废为宝，大幅降低硫酸钙晶须的生产成本，而且部分微量离子的存在对晶须生长以及性能有明显的协同提升作用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

首先将废盐酸与石灰烟道气法盐泥在常温下搅拌反应，再将反应体系过滤，然后滤液经过定量离子除杂，最后常压下再与等摩尔等体积稀硫酸反应，制得半水硫酸钙晶须。

具体步骤为：

(1)将废盐酸与石灰烟道气法盐泥在常温下按摩尔比2.1:l搅拌反应；

其中，石灰烟道气法盐泥的组成按重量份数计算为，CaCO₃ 90.0％～94.0％、Mg(OH)₂ 3.0％～3.5％、CaSO₄ 1.5％～2.5％、Fe(OH)₃ 1.0％～1.5％、Al(OH)₃ 0.1％～0.5％、其余为SS；

废盐酸中氯化氢的质量分数占28％～32％。

将石灰烟道气法盐泥在水中分散为浆料，再于搅拌状态下向该浆料中滴加废盐酸直至反应体系没有气泡出现。

(2)对步骤(1)得到的反应体系进行过滤，将所得滤液用饱和Ca(OH)₂溶液调节pH至8.5～8.9，调节完毕后再次过滤；

(3)将步骤(2)中所得的滤液用饱和NaOH溶液调节pH至11.0～12.5，调节完毕后过滤；