[发明专利]一种硫酸钙晶须制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶须制备方法，尤其涉及一种硫酸钙晶须制备方法。

背景技术

硫酸钙晶须，别名：石膏晶须，是以石膏为原材料,通过人为控制，以单晶形式生长的，具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构的纤维状（须状）单晶体。具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀、红外线反射性良好、易于表面处理、易与聚合物复合、无毒等诸多优良的理化性能。

硫酸钙晶须集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，可用于树脂、塑料、橡胶、涂料、油漆、造纸、沥青、摩擦和密封材料中作补强增韧剂或功能型填料；又可直接作为过滤材料、保温材料、耐火隔热材料、红外线反射材料和包覆电线的高绝缘材料，是一种环保的无机材料。硫酸钙晶须广泛应用于摩擦材料、塑料及复合材料的生产中,不仅能够增强、增韧,而且还能起到增稠、耐热、耐磨、耐油等作用。

现有的硫酸钙晶须制备方法主要有两大类：一类是直接通过研磨石膏矿物原料生产，此方法生产硫酸钙晶须简单直接，成本不高，但是生产出的硫酸钙晶须品质不稳定，废料过多，品质很难达到高端填充材料的要求，仅能在低端材料中使用；另一类是通过化学合成方法生产，此方法生产的硫酸钙晶须产品稳定性较好，品质能够满足高端填充材料的要求，但是生产成本较高，此外因为是用化学合成方法进行生产，在生产过程中会产生较多废料、废液及废气，对环境产生较大不良影响。

发明内容

本发明旨在提供一种硫酸钙晶须产品品质稳定性好、成本低、对环境影响很小的硫酸钙晶须制备方法。

一种硫酸钙晶须制备方法，它包括下列步骤：

（1）选取纤维石膏原料，其主要成分是纯度≥99.0%的二水CaSO₄，其中纹路清晰笔直的纤维石膏原料所占比例>80%，所述纤维石膏原料单块杂质<1%，表面无污泥，对所述纤维石膏原料进行初步破碎，形成粒径为5～15cm的纤维石膏小块；

（2）将所述纤维石膏小块放入浸泡池中浸泡至少12小时，浸泡时，液面需覆盖过全部所述纤维石膏小块，所述浸泡池中装有浸泡药水，所述浸泡药水的组分为A：醋酸(食品级)，B：甘油(医药级)，Ｃ：渗透剂JFC，D：木质素磺酸钙，E：水，各组分的质量比为A:B:C:D:E=10:5:1:1:(90～150)；

（3）将浸泡后的所述纤维石膏小块放入蒸养釜内，在1～2小时内将温度升高到150℃、压力升高到0.6MP，然后对蒸养釜进行保温保压，时间为10～12小时，使得所述纤维石膏小块完成定向生长，并脱去一半的结晶水成为半水石膏；

（4）在所述半水石膏保持50～80℃的条件下，用对辊机将所述半水石膏进行初级破碎，使成条絮状；然后在磨料温度为100～120℃的条件下，用磨粉机对条絮状的所述半水石膏进行磨料，使成纤维状石膏；

（5）将所述纤维状石膏通过烘干机烘干后经冷却、均化得到无水硫酸钙晶须产品。

所述半水石膏在产出后12小时内用所述对辊机完成初级破碎。

用所述磨粉机对条絮状的所述半水石膏进行磨料的时间为5～30秒之间。

所述烘干机是红外线烘干机，所述纤维状石膏装在与所述烘干机配套的烘干铝盘上进行烘干，烘干温度为300～500℃。

将所述纤维状石膏通过所述烘干机进行烘干的过程中，不翻动所述纤维状石膏。

本发明的优点在于：首先，本发明不是化学合成方法，而是通过对纤维石膏原矿进行一系列预处理（如引导晶体定向生长、物理方式解聚纤维）来生产硫酸钙晶须的方法，因此在生产过程中基本不产生废料、废液及废气，对环境影响很小；其次，本方法采用的原料是天然精选的纤维石膏，所述纤维石膏在自然环境中已经初步生长成纤维状，通过给其增加相对简单的再生长环境，然后通过物理解聚的方式进行规模化生产，所产出的硫酸钙晶须产品品质稳定性好，生产成本低，原料利用率高；最后，天然纤维石膏在全球储量巨大，原料成本低廉，因此具有较好的经济效益。

具体实施方式

本发明硫酸钙晶须制备方法分为五个步骤，具体描述如下：