[发明专利]一种二水硫酸钙晶须制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及无机化工和无机材料领域，特别是一种二水硫酸钙晶须制备方法。

背景技术：

晶须是指以单晶形式生长的形状类似短纤维、而径向尺寸远小于短纤维的须状单晶体，它通常是具有均一的横截面、完整的外形、完善的内部结构。晶须是一种一维优势发育的单晶，晶格缺陷很少，强度接近理论值，是目前已知强度最大的固体，具有优良的力学性能。

硫酸钙晶须是一种对人体无害或危害极小的矿物纤维，和其他无机晶须相比，具有价格最廉、毒性最低的优势，并且具有耐高温、耐酸碱性、抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理的特点，属于新型绿色环保材料。二水硫酸钙晶须应用广泛，特别适宜添加于涂料中。加入二水硫酸钙晶须的涂料和油漆不仅附着能力强、耐温、绝缘性好，而且具有抗菌作用。例如专利CN1806551A指出：内墙涂料添加2-3％的二水硫酸钙晶须具有抗菌作用，使用1-3年内抗菌率可达90-95％。

目前制备硫酸钙晶须的方法较多，例如专利CN1261624C、CN1317430C、CN1598083C所采用的水热法，专利CN1955345C、CN1324170C所采用熟石灰浆加硫酸的方法，这些方法各有特色，但都存在生产成本较高，工业生产废水量较大的不足之处。

发明内容

本发明采用氯化钙溶液与稀硫酸反应，在十二烷基磷酸酯钾盐和壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)存在时，缓慢生成二水硫酸钙晶须，溶液中同时生成盐酸。反应后的滤液与石灰石反应又重新生成氯化钙溶液，可以继续与稀硫酸反应再次生成二水硫酸钙晶须。本发明实际是以石灰石和稀硫酸为主要原料制备二水硫酸钙晶须，具有工艺简单，成本低廉的特点，并且生产过程中没有工业废水排放。

本发明的技术方案是：配制0.25-0.40mol/L氯化钙水溶液，每升溶液加入2.0-3.0克十二烷基磷酸酯钾盐和1.2-1.8克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)搅拌溶解，溶液中十二烷基磷酸酯钾盐质量：壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)质量为1∶0.6。室温时，在保持搅拌中加入与氯化钙等物质的量的5-50％硫酸溶液，反应液静置4-6小时，过滤，滤料为二水硫酸钙晶须。滤液每升加入0.1克十二烷基磷酸酯钾盐、0.06克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)和10％HCl 0.03升，再按每升滤液加入100-300目石灰石60克搅拌反应1-2小时后过滤，滤液搅拌中加入与氯化钙等物质的量的5-50％硫酸溶液，静置4-6小时后又继续生成二水硫酸钙晶须。

具体实施方式

实例1

配制0.25mol/L氯化钙水溶液10升，加入20克十二烷基磷酸酯钾盐和12克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)搅拌溶解，在保持搅拌中加入50％硫酸溶液0.26升，反应液静置6小时，过滤，滤料为二水硫酸钙晶须，须长40-70微米，径比30-50。滤液加入1克十二烷基磷酸酯钾盐、0.6克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)和10％HCl 0.3升，再加入300目石灰石600克搅拌反应1小时后过滤，滤液搅拌中加入50％硫酸溶液0.26升，静置4-6小时后又继续生成二水硫酸钙晶须。如此循环10次，所生成的二水硫酸钙晶须形貌保持不变，产品质量稳定。

实例2

配制0.4mol/L氯化钙水溶液10升，加入30克十二烷基磷酸酯钾盐和18克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)搅拌溶解，在保持搅拌中加入10％硫酸溶液2.1升，反应液静置4小时，过滤，滤料为二水硫酸钙晶须，须长30-60微米，径比30-50。滤液加入1克十二烷基磷酸酯钾盐、0.6克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)和10％HCl 0.3升，再加入100目石灰石600克搅拌反应2小时后过滤，滤液搅拌中加入10％硫酸溶液2.1升，静置4-6小时后又继续生成二水硫酸钙晶须。如此循环10次，所生成的二水硫酸钙晶须形貌保持不变，产品质量稳定。

实例3

配制0.33mol/L氯化钙水溶液10升，加入25克十二烷基磷酸酯钾盐和15克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)搅拌溶解，在保持搅拌中加入20％硫酸溶液0.89升，反应液静置5小时，过滤，滤料为二水硫酸钙晶须，须长30-60微米，径比30-50。滤液加入1克十二烷基磷酸酯钾盐、0.6克壬基酚聚环氧乙烯醚(TX10)和10％HCl 0.3升，再加入200目石灰石600克搅拌反应2小时后过滤，滤液搅拌中加入20％硫酸溶液0.89升，静置4-6小时后又继续生成二水硫酸钙晶须。如此循环10次，所生成的二水硫酸钙晶须形貌保持不变，产品质量稳定。