PL185209B1 - Sposób otrzymywania nieorganicznych włókien gipsowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób otrzymywania nieorganicznych włókien gipsowych w procesie rekrystalizacji gipsu z roztworów, znamienny tym, że gips naturalny, syntetyczny lub odpadowy poddaje się procesowi roztwarzania w kwasie solnym o stężeniu 8-20%, korzystnie 10-12% i o stosunku fazy stałej do ciekłej zapewniającej uzyskanie roztworu nasyconego w temperaturze wrzenia, a następnie gorący nasycony roztwór dwuwodnego siarczanu wapnia poddaje się procesowi powolnego schładzania do temperatury pokojowej, po czym osad złożony z włókien gipsowych oddziela się od roztworu w znany sposób i suszy w temperaturze nie wyższej niż 50°C. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do roztworu macierzystego dodaje się 0,2-2% Fe lub 0,1-1% Al w stosunku do masy gipsu lub 1% aldehydu dwumetyloaminobenzoesowego w stosunku do roztworu kwasu solnego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nieorganicznych włókien gipsowych na bazie gipsu naturalnego, syntetycznego, a w szczególności odpadowego gipsu uzyskiwanego metodą mokrą w przemyśle energetycznym i innych.

Znane są włókna organiczne, nieorganiczne, metaliczne uzyskiwane ze stopów materiałów ceramicznych, metalicznych i organicznych. Procesy wysokotemperaturowego stapiania dla uzyskania włókien są zwykle energochłonne.

Procesy krystalizacji preparatów CaSO42H2O prowadzone dotychczas pozwalały na uzyskanie drobnych form kryształów takich jak słupy, pręty, ogony jaskółcze, drobne płytki, igiełki. Procesy te prowadzone były w polu elektrycznym stałym lub zmiennym, polu magnetycznym i ultradźwiękowym. W wyniku krystalizacji z roztworów, także z zastosowaniem związków modyfikujących uzyskiwano kryształy gipsu o wielkości nie przekraczającej wielkości 0,03 mm.

Sposób według wynalazku polega na tym, że gips naturalny, syntetyczny lub odpadowy poddaje się procesowi roztwarzania w kwasie solnym o stężeniu 8-20%, korzystnie 10-12% i o stosunku fazy stałej do ciekłej zapewniającej uzyskanie roztworu nasyconego w temperaturze wrzenia. Następnie gorący nasycony roztwór dwuwodnego siarczanu wapnia poddaje się procesowi powolnego schładzania do temperatury pokojowej, po czym osad złożony z włókien gipsowych oddziela się od roztworu w znany sposób i suszy w temperaturze nie wyższej niż 50°C.

Celem wydłużenia włókien gipsowych do roztworu macierzystego dodaje się 0,2-2% Fe lub 0,1-1% Al w stosunku do masy gipsu lub 1% aldehydu dwumetyloaminobenzoesowego w stosunku do roztworu kwasu solnego.

Aby uniknąć dodatkowej operacji związanej z suszeniem surowca wodę fizyczną zawartą w gipsie uwzględnia się przy sporządzaniu roztworu tego kwasu.

W przypadku stosowania odpadu gipsowego z elektrowni, które będą miały instalacje odsiarczania metodą mokrą, stosowanie dodatków takich jak Fe i Al nie będzie wymagane ze względu na zawartość w nich pierwiastków akcesorycznych takich jak: Fe, Al, Zn, Pb, Mg, Na, F, Cl, które wpływają synergicznie na wydłużenie włókien gipsowych.

Wprowadzenie do zawiesiny reakcyjnej promotorów krystalizacji powoduje wydłużenie włókien o około 30% w przypadku jonów Fe, o około 20% w przypadku jonów Al, zaś w przypadku aldehydu dwumetyloaminobenzoesowego do około 10 mm. Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.

185 209

Przykład I części wagowych gipsu drobnoziarnistego (<0,60 mm) naturalnego, o czystości powyżej 90% CaSOążHiO roztworzono w 100 częściach wagowych roztworu kwasu solnego o stężeniu 8% podgrzewając do wrzenia. Proces roztwarzania trwał od kilku do kilkunastu minut w zależności od stopnia rozdrobnienia gipsu. Operacje prowadzono pod chłodnicą zwrotną. Nasycony roztwór siarczanu wapnia dekantowano celem oddzielenia od resztek nieroztworzonego gipsu. Następnie roztwór schładzano w termostacie z szybkością 0,2-1° min’¹. Krystalizacja włókien następowała przez powolne schładzanie. Po osiągnięciu temperatury pokojowej zawiesinę sączono poprzez miękki sączek bibułowy. Filtrat zawracano do procesu ponownego roztwarzania świeżej próbki gipsu. Otrzymane włókna suszono w suszarce laboratoryjnej w temperaturze około 50°C. Długość włókien nie przekraczała 2,2 mm, a grubość 60 pm.

Przykład II części wagowych gipsu odpadowego z Elektrowni Jaworzno roztworzono w 100 częściach wagowych HCl o stężeniu 10%. Przeprowadzono dalsze operacje jak w przykładzie I. Uzyskano włókna średnio o długości 2,6 mm i grubości około 50 pm.

Przykład III części wagowych gipsu syntetycznego roztworzono w 100 częściach wagowych HCl o stężeniu 12% i dodano około 5% Fe(NH4)(SOą)2 w stosunku do masy gipsu. Otrzymane włókna są o około 30% dłuższe od otrzymanych w poprzednich przykładach.

Przykład IV

Doświadczenie przeprowadzono jak w przykładzie I dodając do roztworu około 5% wagowych AlK(SO4)2 w stosunku do masy gipsu. Otrzymane włókna mają parametry lepsze od włókien otrzymanych bez dodatków o około 20%.

Przykład V

Do 100 części wagowych 10% HCl i 1% aldehydu p-dwumetyloaminobenzoesowego dodano 10 części wagowych gipsu odpadowego z Elektrowni Jaworzno oraz Bełchatów i Opole. Po dokonaniu operacji technologicznych jak w przykładzie I uzyskano włókna gipsowe o długości około 10 mm i grubości 80 pm.

185 209

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania nieorganicznych włókien gipsowych w procesie rekrystalizacji gipsu z roztworów, znamienny tym, że gips naturalny, syntetyczny lub odpadowy poddaje się procesowi roztwarzania w kwasie solnym o stężeniu 8-20%, korzystnie 10-12% i o stosunku fazy stałej do ciekłej zapewniającej uzyskanie roztworu nasyconego w temperaturze wrzenia, a następnie gorący nasycony roztwór dwuwodnego siarczanu wapnia poddaje się procesowi powolnego schładzania do temperatury pokojowej, po czym osad złożony z włókien gipsowych oddziela się od roztworu w znany sposób i suszy w temperaturze nie wyższej niż 50°C.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do roztworu macierzystego dodaje się 0,2-2% Fe lub 0,1-1% Al w stosunku do masy gipsu lub 1% aldehydu dwumetyloaminobenzoesowego w stosunku do roztworu kwasu solnego.