DE1571507A1 - Verfahren zur Herstellung von alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat aus synthetischem Calciumsulfat-Dihydrat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von «-Calciumsulfat-Halbhydrat aus synthetischem Calciumsulfat-Dihydrat Gegenstand des Hauptpatentes ....... (Patentanmeldung G 35 065 VIb/80b) ist ein Verfahren zur Herstellung vonoC-Calciumsulfat-Halbhydrat aus synthetischem Calciumsulfat-Dihydrat, insbesondere aus dem bei der Einwirkung von Schwefelsäure aus Rohphosphat erhaltenen Calciumsulfat-Dihydrat, entweder durch Behandlung mit Wasser im Autoklaven bei 105 - 140°C, vorzugsweise bei 115 -120°C, wobei die wässrige Flüssigkeit geeignete Zusätze zur Kr@istalltrachtbeeinflussung, wie Salze von Dicarbonsäuren oder Alkylarylsulfonaten oder Sulfitablauge oder Aluminiumsulfat enthält, oder durch Behandlung in starken Salzlösungen bei Temperaturen in der Nähe des Siedepunktes, wobei die Salzlösung ebenfalls geeignete Zusätze zur Kristalltrachtverbesserung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im pH-Bereich zwischen 1,5 und 5, vorzugsväse zwischen 2 und 4, gearbeitet wird und die Aufschlämmzng des Calciumsulfat-Dihydrats im Wasser oder der Salzlösung kontinuierlich"oder portionsweise dem Reaktionsgefäß, in dem sich eine Aufschlämmung von bereits gebildetem «-Calciumsulfat-Halbhydrat mit der erforderlichen Kristalltracht, aber noch zu kleiner Kristallgröße befindet, zugeführt wird.
• Nach dem Zusatzpatent ..... (Zusatzpatentanmeldung G 39 026 VIb/80b; kann man bei dem soeben beschriebenen Verfahren auf die kontinuierliche oder quasikontinuierliche Arbeitsweise verzichten und außerdem in' einem größeren p11-Bereich als im Hauptpatent,' nämlich im pff-Bereich von 1 - 6, arbeiten, wenn das bei der Einwirkung von Schwefelsäure aus Rohphosphat erhaltene Calciumsulfat-Dihydrat vorher einer Reinigungsbehandlung mit Wasser zur weitgehenden Entfernung der organischen Beimengungen und der feinsten und schleimigen Kristallanteile unterworfen wurde. Es wurde nun gefunden, daß das Verfahren gemäß der genannten Patente .....(Patentanmeldungen) noch wesentlich günstiger gestaltet werden kann, wenn die in dem Patent ....,(Patentanmeldung G 39 026 VIb/80b) beschriebene Schlämmbehandlung des beim Schwefelsäureaufschluß des Rohphosphates anfallenden Calciumsulfat-Dihydrats nicht mit Wasser, sondern mit Säure, vorzugsweise mit Schwefelsäure, durchgeführt wird. Durch diese Behandlung wird eine Reduzierung des unaufgeschlossenen Calciumphosphatgehaltes erreicht und somit ein Calciumsulfat-Dihydrat erhalten, das nur noch 0,1 bis 0,2 % P205 enthält. Außer der so erzielbaren Verbesserung der Gipsqualität wird zusätzlich eine Erhöhung der P205-Ausbeute beim Rohphosphat-Aufschluß erreicht und damit eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens erzielt. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß das nach dem Aufschluß des Rohphosphates mit Schwefelsäure anfallende Galciumsulfat-Dihydrat von der Hauptmenge der Phosphorsäure abgetrennt wird, beispielsweise durch Dekantation in einem Eindicker, einem Hydrozyklon oder einer Dekantationszentrifuge, oder aber durch Filtration, und dann mit Schwefelsäure in Kontakt gebracht wird, ohne daß vorher ein Auswaschen des Rückstandes mit Wasser stattgefuhden hätte. Die Behandlung mit der Schwefelsäure geschieht in der Weise, wie es in dem Patent .... (Patentanmeldung G 39 026 VIb/80b) beschrieben wurde. Nach dieser Behandlung wird das Galciumsulfat-Dihydrat filtriert und mit Wasser gewaschen, wobei die anfallenden Filtrate zum Aufschließen des Rohphosphates bzw. zum Verdünnen der eingesetzten Sdhwefelsäure verwendet. werden. Die bei dem Schlämmprozeß anfallende Mischsäure aus Phosphorsäure und Schwefelsäure, die die ausgeschlämmten Verunreinigungen des Galciumsulfat-Dihydrats enthält, wird vorzugsweise zunächst durch Filtration von diesen befreit und dann zum Rohphosphataufschluß zurückgeführt. Nadh einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird das nach der Schlämmbehandlung mit Schwefelsäure erhaltene Galciumsulfat-Dihydrat als Dickschlamm aus der Schlämmapparatur abgezogen und dann, gegebenenfalls nach einer vorherigen Filtration, mit Wasser im Gegenstrom behandelt, bis der Säuregehalt auf unter 0,1 % gefallen ist, wobei eine weitere Ausschlämmung von Verunreinigungen stattfindet. Diese Schlammbehandlung mit Wasser ist besonders wirkungsvoll, wenn das verwendete Wasser mindestens 600C, vorzugsweise 80 - 900C, besitzt, weil dadurch manche organischen Verunreinigungen im Calciumsulfat-Dihydrät, die sich störend auf die Weiterverarbeitung zu Baugips auswirken,'erst entfernt werden Die erfindungsgemäß beschriebene Schlammbehandlung mit Schwefelsäure muß unter Bedingungen stattfinden, daß keine Entwässerung des Galciumsulfat-Dihydrats eintritt. Der Umwandlungspunkt CaS04 . 2 H20 - CaS04 . 1/2 H20 liegt in Wasser bei etwa 1050C. In Schwefelsäure liegt der Umwandlungspunkt bei umso niedrigeren Temperaturen., je höher die Konzentration der Schwefelsäure ist. 3m allgemeinen wird man für das beschriebene Verfahren eine Konzentration an H@SO4 von 30 bis $0 % wählen, wobei eine Temperatur von 90 bis 40 C nicht überschritten werden darf. . Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Calciumsulfat-Dihydrat hat eine reine weiße Farbe und ist geruchsfrei, was für die Verwendung als Baugips :oder .zur Herstellung von Gipsfertigteilen einen entscheidenden Vorteil bedeutet. Beispiel: Es wurde ein Calciumsulfat-Dihydrat-Schlamm verwendet, der von der Phosphorsäure getrennt, aber nicht gewaschen war. Sein Gehalt an p205, bezogen auf trockenes Galciums-ulfat-Dihydrat, betrug 10,05 A 500 g dieses ungewaschenen Schlammes-wurden mit 3'I0 g Wasser vermischt und 30 Minuten bei einer Temperatur von 600C gerührt. Bo.ann wurde filtriert und der Filterkuchen mit ?00 g Wasser ausgewaschen und anschließend bei einer Temperatur von 1050C getrocknet. Der F205-Gehalt-des-getrockneten Calciumsulfat-Dihydrats- betrug 0,75e0

  B 500 g dieses ungewaschenen Schlammes wurden mit ',(einer

  60 %igen SChwefeltäuV$ VOrmiacht und. 30 Minuten be. r

  Temperatur von 6000 =chaufgeschlossen. Sodann wu49' i1:-

  triert und der Filterkuchen mit ?00 g Wasser susgeeiohen

  und anschließend bet Y einer Temperatur von 105°0 goe0r4kliet.

  Der P205-Gehalt des getrockneten Galciuinsulfat-Dihrata

  -

  betrug 0,075%.

Claims (5)

1. Patentansprüchen 1. Verfahren zur Herstellung vonoC-Calciumsulfat-Ralbhydrat aus synthetischem Calciumsulfat-Dihydrate das bei. der Herstellung von Phosphorsäure aus Rohphosphat und Schwefelsäure als Nebenprodukt anfällt, gemäß Patent ........... (Patentanmeidüng G 35 065 VIb/80b)' dadurch gekennzeichnet, daß das als Schlamm oder feuchter Filterkuchen abfallende Calciumsulfat-Dihydrat, gegebenenfalls nach vorheriger Waschung mit tNasser, einer Schlämmbehandlung mit Schwefelsäure unterzogen, anschließend von der Schwefelsäure abgetrennt und mit Nasser gewaschen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Schwefelsäure ausgeschlämmte Galciumsulfat-Dihydrat aus der Schlämmapparatur als Dickschlamm abgezogen wird und dann, gegebenenfalls nach vorheriger Filtration, einer zweiten Schlämmapparatur, die mit Wasser als Schlämmflüssigkeit arbeitet, zugeführt wird und in dieser weitere ausschlämmbare ihteile,vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 - 900G, zusammen mit der anhaftenden Schwefelsäure entfernt werden.
3. 3. Tierfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelsäure im Konzentrationsbereich von 30 bis 80 % verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Galciumsulfat-Dihydrats mit der Schwefelsäure bei Temperaturen zwischen 40 und 9000 durchgeführt wird. _
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Schlämmbehandlung abgetrennten Säuren, diedie ausgeschlämmten Verunreinigungen in Suspension enthalten, filtriert und sodann beim Rohphoaphetaufschluß einge-, setzt werden.