[发明专利]重结晶提纯脱硫石膏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重结晶提纯脱硫石膏的方法，属于制备高纯石膏的技术领域。

背景技术

脱硫石膏包括烟气脱硫(FGD)过程中产生的副产物，其中硫酸钙含量较高(高于70％)、白度较低(白度为44％左右)。由于这些石膏是工业过程中副产物，工业条件的限制使其杂质成分复杂，含水量较高，颗粒较细且粒径集中，级配较差，白度较低，为脱硫石膏资源化利用造成了障碍。国内虽天然石膏含量较大，但工业较发达的长三角、珠三角地区天然石膏资源匮乏，而且这些工业较发达地区二氧化硫排放量较大，脱硫石膏资源丰富，给进一步的利用提供了现实的可能性。脱硫石膏若不被利用即成为工业废弃物，占用土地，污染环境，给环境和社会造成了污染，同时也给企业造成了负担，如果能够合理的利用脱硫石膏，不仅对环境和社会有利，也能给企业减轻负担，提高经济效益。

目前尚没有一种有效的方法能够除去脱硫石膏中的杂质，造成脱硫石膏堆积严重，如何合理的利用脱硫石膏已经成为了一个亟待解决的问题。脱硫石膏中的杂质较复杂，不仅有可溶性的离子，也有一些不溶于水的灰分，造成白度过低，降低了石膏的水化性能，严重影响了工业副产石膏的应用。脱硫石膏的潜在应用价值很大，在建筑建材业中生产熟石膏、粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板、石膏空心板、自然平地面石膏浆料、水泥缓凝剂等，农业方面有报道用于生产化肥、盐碱土壤改良等，脱硫石膏经处理后还可用于生产高强半水石膏、硫酸钙晶须等附加值高、市场潜力巨大的产品。

发明内容

本发明的目的是克服现今脱硫石膏的提纯问题，提高脱硫石膏的应用性能，扩展其应用范围，从而达到解决由于脱硫石膏大量堆积而造成的环境问题和社会问题的目的。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种重结晶提纯脱硫石膏的方法，其特征在于该方法包括酸洗、溶解、结晶、水洗四个步骤，用过量的酸洗涤脱硫石膏，经固液分离后，将滤饼与酸溶液混合，于较高温度下恒温并持续搅拌溶解，趁热进行固液分离除去固相，然后将滤液于较低温度下冷却结晶，再经固液分离后将滤饼水洗、烘干，即得高纯石膏。

上述方法的溶解过程中所使用的酸为盐酸或硝酸。盐酸溶液中HCl的浓度为1.5mol/L至3.5mol/L，硝酸溶液中HNO₃的浓度为1.5mol/L至3.5mol/L。溶解过程中脱硫石膏与酸溶液的质量比为6∶100至9∶100。

上述方法中脱硫石膏中硫酸钙溶解的较高温度为80℃至100℃，硫酸钙结晶的较低温度为10℃至30℃。溶解、结晶过程中的液相重复使用。

本发明的原理为在温度较高的条件下，将脱硫石膏中的硫酸钙充分溶解于特定浓度的酸的水溶液中，由于硫酸钙在某些酸溶液中的溶解度随温度变化显著，趁热进行固液分离除去未溶解在酸溶液中的固相残渣，通过降低溶解了硫酸钙的酸溶液的温度，使较高温度时溶解于酸溶液中的硫酸钙结晶沉淀，经由固液分离得到纯度较高的石膏，从而达到提纯的目的。按照本发明所提供的方法，通过控制工艺条件，如料浆比、温度、酸的浓度，溶解、结晶一定时间即可制得纯度、白度较高的石膏，提高了脱硫石膏的应用性能。提纯前通过酸洗除去与酸反应的杂质，能够保证用于重结晶的酸溶液的浓度基本不发生变化，从而重复使用酸溶液，节约原料。提纯前也可以不通过酸洗，如果没有酸洗过程，液相重复使用的时候，需要加入一定量的酸以保持酸的浓度与前一次一致。

本发明利用一些酸对硫酸钙的溶解度随温度变化明显的原理，以脱硫石膏为原料，通过控制工艺条件来制得纯度、白度较高的石膏。本发明中用于重结晶的酸溶液可以多次重复使用，反应过程中基本不消耗酸，可以创造良好的环境效益和社会效益，减小企业负担，增加企业收益。由本发明提纯后所得的二水石膏，在较高温度下于空气中加热即可获得纯度较高的熟石膏。

附图说明

图1为酸溶液重结晶提纯脱硫石膏流程图

具体实施方式

现将本发明的实例具体叙述于后。