CN105776304A - 一种脱硫石膏制备α型高强石膏的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，先用无机强酸对脱硫石膏进行清洗，再利用酸洗后的脱硫石膏固体制备α型高强石膏。本发明通过无机强酸和这些有机物的反应，使这些有机物能够溶于水中，与石膏脱离，生成短柱结构的规则晶体，增强了α型高强石膏的强度。分离之后的酸溶液仍可重复使用一到两次，最终的废液只需进行简单的污水处理可循环使用。

Description

一种脱硫石膏制备α型高强石膏的方法
技术领域
本发明涉及α型高强石膏的制备方法，特别涉及用脱硫石膏制备α型高强石膏的方法。
背景技术
随着环保力度的加大，湿法烟气脱硫技术不断发展，越来越多的脱硫石膏随之产生。相对其他工业副产石膏来讲，虽然脱硫石膏的综合利用率较高，但大多数以水泥缓凝剂为主，然而这些年水泥行业的不断萧条势必会引起脱硫石膏利用率的下降。近些年水热法制备α型高强石膏技术的不断发展，为脱硫石膏的利用提供了一种新途径。脱硫石膏品位较高，制备出的α型高强石膏性能一般较为稳定，但其强度不及天然石膏制备出的α型高强石膏，究其原因主要是脱硫石膏中少量有机物存在的缘故。
湿法烟气脱硫的过程中会加入一些有机催化剂，再加上燃煤中可能有一定的有机质滞留，因此大多数的脱硫石膏中会存有少量有机物，然而这些有机物却会严重影响脱硫石膏制备α型高强石膏过程中的转晶效果。如今大多数转晶剂是以有机酸为主，转晶效果的好坏则取决于α型半水石膏的晶体形貌，有机酸可在石膏结晶过程中吸附于石膏晶体表面，阻碍其C轴方向的生长，从而使其生长为形状规则的六面短柱状晶体。若脱硫石膏中存有少量有机物时，这些有机物则同样会在石膏结晶的过程中吸附在石膏晶体表面，其吸附区域可能与有机酸转晶剂吸附的区域有所差异，从而导致石膏晶体结晶后呈不规则形状，使得最终α型高强石膏的强度降低。因此，若脱硫石膏在制备α型高强石膏之前不作处理，其制备出的α型高强石膏的强度则会大打折扣。由于脱硫石膏中的有机物存在于二水石膏的晶格当中，常规的水洗工艺无法将其去除，故有必要寻找一条新的处理途径，以提高脱硫石膏制备出α型高强石膏产品的最终强度。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：脱硫石膏中存有少量有机物时，这些有机物则同样会在石膏结晶的过程中吸附在石膏晶体表面，其吸附区域可能与有机酸转晶剂吸附的区域有所差异，从而导致石膏晶体结晶后呈不规则形状，使得最终α型高强石膏的强度降低。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，先用无机强酸对脱硫石膏进行清洗，再利用酸洗后的脱硫石膏固体制备α型高强石膏。
进一步，所述的的无机强酸为硫酸、盐酸、磷酸中的一种或几种。
进一步，步骤如下：
（1）制浆：将脱硫石膏和水进行混合制备成石膏浆液；
（2）酸洗：不断搅拌石膏浆液，同时加入0.1～10mol/L无机强酸，石膏浆液与无机强酸的质量比为1：1～1：5；
（3）固液分离：将石膏浆液进行固液分离，得到脱硫石膏固体和酸性液体，酸性液体可二次利用；
（4）转晶：将脱硫石膏固体和水混合制备成石膏浆液，在石膏浆液里加入转晶剂；
（5）水热反应：将步骤（4）中加入转晶剂的石膏浆液置于密封的反应釜中进行搅拌，进行加热保温；
（6）成型：将步骤（5）中的石膏浆液进行离心脱水、烘干、粉磨，最终得到α型高强石膏。
进一步，所述的步骤（1）中的脱硫石膏和水的质量比为1：1～1：5。
进一步，控制所述步骤（2）中的pH值为1～4。
进一步，所述步骤（4）中的脱硫石膏固体和水按照质量比为1：1～1：5的比例制备成石膏浆液，所述的转晶剂占步骤（4）中石膏浆液的浓度为0.5～5g/L。
进一步，所述步骤（5）的温度设置为100～150℃，保温时间为1～5h，搅拌桨叶转速为50～300r/min。
进一步，所述步骤（6）中的烘干温度为100～150℃，粉磨时间为2～15min。
本发明的有益效果
本发明提出了一种前期酸洗处理脱硫石膏并联合制备α型高强石膏的工艺方法，硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机强酸或它们的混合溶液能够与脱硫石膏中存在于二水石膏晶格中的有机物发生反应，由于有机物在石膏结晶的过程中吸附在石膏晶体表面，其吸附区域可能与有机酸转晶剂吸附的区域有所差异，从而导致石膏晶体结晶后呈不规则形状，使得最终α型高强石膏的强度降低。通过无机强酸和这些有机物的反应，使这些有机物能够溶于水中，与石膏脱离。分离之后的酸溶液仍可重复使用一到两次，最终的废液只需进行简单的污水处理可循环使用。
附图说明
图1为脱硫石膏制备α型高强石膏的工艺流程图。
图2为未处理的脱硫石膏制备出的α型高强石膏的晶体形貌图。
图3为水洗后的脱硫石膏制备出的α型高强石膏的晶体形貌图。
图4为酸洗后的脱硫石膏所制备出的α型高强石膏晶体形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
如图1所示，一种脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，步骤如下：（1）制浆：将脱硫石膏和水进行混合制备成石膏浆液，脱硫石膏和水的质量比为1：1～1：5。（2）酸洗：不断搅拌石膏浆液，同时加入无机强酸，无机强酸为硫酸、盐酸、磷酸中的一种或几种，控制pH值为1～4，无机强酸的浓度为0.1～10mol/L，石膏浆液与无机强酸的质量比为1：1～1：5。（3）固液分离：将石膏浆液进行固液分离，得到脱硫石膏固体和酸性液体，酸性液体可二次利用。（4）转晶：将脱硫石膏固体和水混合制备成石膏浆液，在石膏浆液里加入转晶剂，脱硫石膏固体和水按照质量比为1：1～1：5的比例制备成石膏浆液，所述的转晶剂占石膏浆液的浓度为0.5～5g/L。（5）水热反应：将步骤（4）中加入转晶剂的石膏浆液置于密封的反应釜中进行搅拌，进行加热保温，温度设置为100～150℃，保温时间为1～5h，搅拌桨叶转速为50～300r/min。（6）成型：将步骤（5）中的石膏浆液进行离心脱水、烘干、粉磨，最终得到α型高强石膏，烘干温度为100～150℃，粉磨时间为2～15min。
为增加对比的效果，下面将有多个实施例，每个实施例分别采用三种方式处理脱硫石膏后再进行制备α型高强石膏，即（一）不对脱硫石膏进行处理直接制备α型高强石膏；（二）水洗脱硫石膏后再进行制备α型高强石膏；（三）硫酸溶液洗脱硫石膏后再进行制备α型高强石膏。
实施例1
以山东鲁碧脱硫石膏为原料，水洗中的石膏浆液和水的质量比值、酸洗中石膏浆液和无机强酸的质量比值均为1:1，酸洗工艺中的溶液pH值为3.5。无机强酸的浓度为0.3mol/L。在通过酸洗后的脱硫石膏固体制备α型高强石膏的过程中，三种方式采用的工艺相同，步骤（1）制浆和步骤（4）转晶过程中脱硫石膏和水的质量比为1:3，转晶剂浓度为1.5g/L，水热反应的反应温度为135℃，保温时间为2h，搅拌桨叶转速为150r/min，烘干温度为135℃，粉磨时间为5min。图2、图3、图4分别为这三种工艺制备出α型高强石膏的晶体形貌，未处理和水洗工艺下制备出的α型高强石膏晶体中存在许多不规则形貌，而酸洗工艺下制备出的α型高强石膏晶体几乎均呈现形状较为规则的短柱六面体。可见，水洗对α型高强石膏的晶体形貌并未有太大影响，而硫酸洗过后对其却具有明显的改善。表1为这三种不同预处理方法下采用相同工艺制备出的α型高强石膏的基本性能，可以看出水洗对制备所得α型高强石膏的强度影响甚微，而酸洗则明显提高了其强度。
表1山东鲁碧脱硫石膏制备出α型高强石膏的基本性能
实施例2
以大唐电厂脱硫石膏为原料，分别采用三种方式处理脱硫石膏后再进行制备α型高强石膏。其中，水洗中的石膏浆液和水的质量比值、酸洗中石膏浆液和无机强酸的质量比值均为1:2，酸洗工艺中的溶液pH值为3.0。无机强酸的浓度为2mol/L。制备α型高强石膏时，该三种方式采用相同的工艺手段，即步骤（1）制浆和步骤（4）转晶过程中脱硫石膏和水的质量比为1:2，转晶剂浓度为3.0g/L，反应温度为125℃，保温时间为3h，搅拌桨叶转速为90r/min，干燥温度为105℃，粉磨时间为8min。经过这三种预处理方法后制得α型高强石膏的基本性能如表2所示。
表2大唐电厂脱硫石膏制备出α型高强石膏的基本性能
实施例3
以脱硫石膏为原料，分别采用三种工艺手段处理后再进行制备α型高强石膏，即（1）不对其进行处理直接制备；（2）水洗后再进行制备；（3）盐酸溶液洗后再进行制备。其中，水洗中的石膏浆液和水的质量比值、酸洗中石膏浆液和无机强酸的质量比值均为1:3，酸洗工艺中的溶液pH值为2.0。无机强酸的浓度为5mol/L。制备α型高强石膏时，该三种工艺所采用的方式相同，即步骤（1）制浆和步骤（4）转晶过程中脱硫石膏和水的质量比为1:4，转晶剂浓度为0.5g/L，反应温度为105℃，保温时间为5h，搅拌桨叶转速为300r/min，干燥温度为150℃，粉磨时间为2min。由这三种工艺处理后的脱硫石膏所制备出的α型高强石膏的基本性能如表3所示。
表3河南电厂脱硫石膏制备出α型高强石膏的基本性能
实施例4
以脱硫石膏为原料，分别采用三种工艺手段处理后再进行制备α型高强石膏，即（1）不对其进行处理直接制备；（2）水洗后再进行制备；（3）磷酸溶液洗后再进行制备。其中，水洗中的石膏浆液和水的质量比值、酸洗中石膏浆液和无机强酸的质量比值均为1:4，酸洗工艺中的溶液pH值为1.0。无机强酸的浓度为7mol/L。制备α型高强石膏的工艺中，步骤（1）制浆和步骤（4）转晶过程中脱硫石膏和水的质量比为1:5，转晶剂浓度均为5g/L，反应温度均为115℃，保温时间均为4h，搅拌桨叶转速均为50r/min，干燥温度均为125℃，粉磨时间均为15min。三种预处理后所制备出的α型高强石膏的基本性能见表4。
表4南京某钢厂脱硫石膏制备出α型高强石膏的基本性能
实施例5
以新疆宜化脱硫石膏为原料，分别采用三种工艺手段处理后再进行制备α型高强石膏，即（1）不对其进行处理直接制备；（2）水洗后再进行制备；（3）硫酸与盐酸的混合溶液洗后再进行制备。其中，水洗中的石膏浆液和水的质量比值、酸洗中石膏浆液和无机强酸的质量比值均为1:5，酸洗工艺中溶液pH值为4.0。无机强酸的浓度为10mol/L。制备α型高强石膏的工艺中，步骤（1）制浆和步骤（4）转晶过程中脱硫石膏和水的质量比为1:1，转晶剂浓度均为4g/L，反应温度均为145℃，保温时间均为1h，搅拌桨叶转速均为200r/min，干燥温度均为115℃，粉磨时间均为12min。这三种工艺预处理后所制备出的α型高强石膏的基本性能见表5。
表5新疆宜化脱硫石膏制备出α型高强石膏的基本性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，先用无机强酸对脱硫石膏进行清洗，再利用酸洗后的脱硫石膏固体制备α型高强石膏。
2.根据权利要求1所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，所述的的无机强酸为硫酸、盐酸、磷酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，步骤如下：（1）制浆：将脱硫石膏和水进行混合制备成石膏浆液；
（2）酸洗：不断搅拌石膏浆液，同时加入0.1～10mol/L无机强酸，石膏浆液与无机强酸的质量比为1：1～1：5；
（3）固液分离：将石膏浆液进行固液分离，得到脱硫石膏固体和酸性液体，酸性液体可二次利用；
（4）转晶：将脱硫石膏固体和水混合制备成石膏浆液，在石膏浆液里加入转晶剂；
（5）水热反应：将步骤（4）中加入转晶剂的石膏浆液置于密封的反应釜中进行搅拌，进行加热保温；
（6）成型：将步骤（5）中的石膏浆液进行离心脱水、烘干、粉磨，最终得到α型高强石膏。
4.根据权利要求3所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，所述的步骤（1）中的脱硫石膏和水的质量比为1：1～1：5。
5.根据权利要求3所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，控制所述步骤（2）中的pH值为1～4。
6.根据权利要求3所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的脱硫石膏固体和水按照质量比为1：1～1：5的比例制备成石膏浆液，所述的转晶剂占步骤（4）中石膏浆液的浓度为0.5～5g/L。
7.根据权利要求3所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，所述步骤（5）的温度设置为100～150℃，保温时间为1～5h，搅拌桨叶转速为50～300r/min。
8.根据权利要求3所述的脱硫石膏制备α型高强石膏的方法，其特征在于，所述步骤（6）中的烘干温度为100～150℃，粉磨时间为2～15min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106745159A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 江苏夫科技股份有限公司 一种羟基磷灰石渣制备α型高强石膏的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08225320A (ja) * 1994-12-22 1996-09-03 Mitsui Toatsu Chem Inc 湿式燐酸副生α−半水石膏の改質方法
CN101113084A (zh) * 2007-07-06 2008-01-30 天津大学 用烟气脱硫石膏制备形貌可控的α-半水石膏的方法
CN101734871A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 北京建筑材料科学研究总院有限公司 利用脱硫石膏制备α半水石膏
CN101990520A (zh) * 2008-04-09 2011-03-23 凯米拉公司 对石膏进行纯化的方法
CN102352535A (zh) * 2011-09-22 2012-02-15 东莞上海大学纳米技术研究院 脱硫石膏常压下制备硫酸钙晶须的方法
CN102992375A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 北京朗新明环保科技有限公司 α型超高强石膏的制备方法
CN103951297A (zh) * 2014-04-16 2014-07-30 唐永波 α型超高强石膏的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08225320A (ja) * 1994-12-22 1996-09-03 Mitsui Toatsu Chem Inc 湿式燐酸副生α−半水石膏の改質方法
CN101113084A (zh) * 2007-07-06 2008-01-30 天津大学 用烟气脱硫石膏制备形貌可控的α-半水石膏的方法
CN101990520A (zh) * 2008-04-09 2011-03-23 凯米拉公司 对石膏进行纯化的方法
CN101734871A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 北京建筑材料科学研究总院有限公司 利用脱硫石膏制备α半水石膏
CN102992375A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 北京朗新明环保科技有限公司 α型超高强石膏的制备方法
CN102352535A (zh) * 2011-09-22 2012-02-15 东莞上海大学纳米技术研究院 脱硫石膏常压下制备硫酸钙晶须的方法
CN103951297A (zh) * 2014-04-16 2014-07-30 唐永波 α型超高强石膏的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106745159A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 江苏夫科技股份有限公司 一种羟基磷灰石渣制备α型高强石膏的方法

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