[发明专利]一种高纯度无水硫酸钙的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石膏生产及加工领域，具体涉及一种高纯度无水硫酸钙的制备方法。 

背景技术

带两个分子结晶水的叫做石膏或生石膏（CaSO₄·2H₂O）。将石膏加热到150-170℃时，大部分结晶水失去，变成熟石膏（2CaSO₄·H₂O即CaSO₄·1/2H₂O），加热到400℃时变成无水硫酸钙， 一般由天然产出。也是磷酸盐工业和某些其他工业的副产品。 

硫酸钙(CaSO₄)无色正交或单斜晶体，单斜晶体熔点1450℃，1193℃正交转单斜晶体。密度2.61克/立方厘米，微溶于水。可用作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂以及医疗上的石膏绷带，也用于冶金和农业等方面。水泥厂也用石膏调节水泥的凝固时间，石膏矿与煤炭于高温可制得SO₂用于生产硫酸。 

目前将一种多级煅烧将石膏转化为无水石膏的流程工艺。以石膏或化工废石膏如磷石膏、硫石膏、苏打石膏等为原料，然后通过添加一定量药剂与破碎细磨后的石膏混合进入沸腾炉煅烧炒制，并在烧制过程中加入焦炭处理杂质，最后产品经过磁铁处理并冷却后得到最终产品，解决了传统无水石膏制取存在的杂质污染以及产品纯度不高的问题，而且能消耗一定量的工业废石膏，对于环境以及经济的发展有着深远的影响。 

  

发明内容

本发明的目的就是针对现有无水石膏制取工艺上述之不足，而提供一种高纯度无水硫酸钙的制备方法。

本发明制备方法为：以白云石和褐煤为原料，破碎后在480-520摄氏度下煅烧，煅烧完成后的物料加入水冲洗，并充分搅拌反应得到二水硫酸钙，然后将冲洗的溶液进行重介质分选得到的二水硫酸钙，再将二水硫酸钙煅烧为无水硫酸钙。 

所用原料白云石和褐煤的质量配比为8:0.8-1.2。 

原料破碎后的粒度为18-22mm。 

煅烧温度控制在480-520℃。 

加入的冲洗水的量是物料质量的2到3倍。 

煅烧二水硫酸钙温度控制在161-165℃。 

煅烧时间为0.9-1.1小时。 

重介质是硅铁。 

冲洗过程保持密闭，且温度控制在200-300℃。 

本发明的优点是：本发明提出一种利用含硫量高的煤与白云石制备无水硫酸钙的方法，得到无水硫酸钙以及水煤气等多种产品，从而部分解决目前煤炭利用率不高的问题，而且制作产品成本并无增加，得到的产品粒度细白度高，可以作为高级涂料朔料添加剂等，从而提高无水石膏在市场的被利用率，推广无水石膏的用途。 

具体实施方式

本发明的的具体方法步骤如下：以天然白云石和含硫量高的褐煤（含硫量为1%），天然白云石和含硫量高的褐煤的重量份配比为8:1，制备方法如下： 

a）将天然白云石和含硫褐煤混合送入颚式破碎机进行粗碎，并将白云石和含硫量高的褐煤粒度粗碎至18-22mm；

b)粗碎完成后，将上述物料送入至竖炉，并点火燃烧使其充分反应，燃烧时间为0.9-1.1小时，竖炉内的温度控制在480-520℃，反应后白云石分解为二氧化碳和氧化钙，而褐煤则是转化成为一氧化碳二氧化碳以及二氧化硫，杂质不参与反应，而且不溶于水；

c）待反应完全后加入原料质量的2-3倍的水冲洗产品，冲洗过程中要保持密闭，温度控制在200-300℃，使得气相固相能在水中充分的接触以及反应，主要反应为氧化钙与水作用生成的氢氧化钙，在二氧化硫以及氧气的作用下形成硫酸钙；

d）最后将上述产品通过重介质硅铁分选即可得到二水硫酸钙、以及含铁和镁的杂质溶液，利用竖炉中原料燃烧产生的热能将二水硫酸钙在161-165℃的温度下煅烧就能得到无水硫酸钙。