[发明专利]一种离子液体预处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法

摘要

一种离子液体预处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法包括将脱硫石膏原料在室温下与[Bmim][PF6]离子液体进行混合萃取重金属，分离后经焚烧研磨后进行水热反应并控制体系pH，趁热过滤可获得长径比为100‑2001的硫酸钙晶须前体，之后通过重结晶方式获得高品质的硫酸钙晶须。本发明的优点是采用离子液体预处理有效去除脱硫石膏中Ni、Cu、Pb等重金属；引入的pH调节剂能够在保证体系纯度的条件下促进晶须生长；离子液体经减压浓缩后可再生使用；此外本发明所需设备简单，工艺简便，且不会造成附加的环境危害，实现了脱硫石膏废弃物的资源化利用，具有极其深远的社会意义和经济价值。

主权项

一种离子液体预处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法包括如下步骤：1）将10g脱硫石膏与1L水进行混合并连续搅拌，搅拌转速为150‑200rpm，搅拌时间为30‑40min，搅拌结束构成脱硫石膏浑浊液I；2）将上述浑浊液与[Bmim][PF6]（1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐）离子液体按1500‑3000:1，在室温条件下进行混合并搅拌萃取（转速为100‑150rpm），利用稀硫酸调节体系pH=3‑5，萃取时间为40‑80min；3）将上述溶液进行过滤并水洗3次获得离子液体提取液、水溶液及残余固体，将残余固体10g与1L水进行混合并连续搅拌，搅拌转速为150‑200rpm，搅拌时间为30‑40min，搅拌结束构成脱硫石膏浑浊液II；4）将上述浑浊液与[Bmim][PF6]离子液体按1500‑3000:1，在室温条件下进行混合并搅拌萃取（转速为100‑150rpm），利用稀硫酸调节体系pH=5‑7，萃取时间为40‑100min；5）将上述溶液进行过滤并水洗3次获得离子液体提取液、水溶液及残余固体，将残余固体置于马弗炉中于300‑350℃焚烧3h，取出备用；6）将上述预处理后的脱硫石膏研磨至100‑200目；7）将10g预处理后的脱硫石膏原料投入反应釜进行反应，同时加入300‑400ml蒸馏水；8）按照4‑7℃/min升温速率升高至120‑140℃，维持反应时间4h，同时通过200目粒径的Ca(OH)2固体来调节体系pH=6.5‑7.5；9）反应结束后自然降压至常压状态（1atm），在80‑100℃下趁热过滤可获得长径比为100‑200:1的硫酸钙晶须前体；10）向滤液中加入0.1‑0.5g CaSO4·0.5H2O，在10‑50rpm转速搅拌下快速降温至50‑55℃，待不再产生沉淀后恒温过滤，滤渣即为长径比为100‑200:1的硫酸钙晶须。