[发明专利]石膏晶须的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石膏晶须的制备方法，具体涉及一种以陶瓷厂废弃石膏为原料，通过水热合成转化反应，获得了长径比达20-100的石膏晶须。 

背景技术

陶瓷厂废石膏模具是指在卫生陶瓷厂中，由于采用注浆成型工艺生产卫生洁具过程中形成的大量无法再利用的石膏模具。由于陶瓷工业生产中废石膏的排放量很大，而且呈现逐年递增的趋势。同时，这些大量废弃的石膏模具成堆摆放在露天野外，既占用大量的土地、污染地下水并且留下了巨大的安全隐患，而且需要企业支付高昂的堆放费用，不利于企业的长久发展。因此，陶瓷厂废石膏模具的再生利用已被当前广泛加以研究与应用。

石膏晶须是指二水、半水或无水硫酸钙的纤维状单晶体，具有固定的横截面形状、完整的外形以及完善的内部结构，是一种性能优良、价格低廉的新型功能材料。石膏晶须具有极高的抗拉强度和弹性模量， 可作为高价值的工业材料应用，且价格低，可用于树脂、橡胶、涂料、造纸中作增强剂或功能型填料，又可以用于磨擦材料、建筑材料、密封材料、保温及阻燃材料等，有着极为广阔的发展前景。

目前，国内外制备石膏晶须比较成熟的方法主要分为水热法和常压酸化法两种：水热法是将质量分数小于2%的二水石膏悬浮液加到水压热容器中处理，在饱和蒸汽压下，二水石膏变为细小针状的半水石膏，再经晶形稳定化处理，得到半水硫酸钙晶须。常压酸化法是指在一定温度下，高浓度二水石膏悬浮液在酸性溶液中可以转变成针状或纤维状半水硫酸钙晶须。与水热法相比，该方法尽管不需要反应釜，且原料的质量分数大大提高，但合成的石膏晶须质量不稳定，因此未获得大量应用。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可工业化生产，合成的石膏晶须质量稳定，实现陶瓷厂废石膏模具的再生利用的石膏晶须的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种石膏晶须的制备方法，包括以下步骤：

1）以陶瓷厂废弃石膏模具作为原料，将其粉碎后与水混合后制备成浓度为1-30%的石膏浆体，去除杂质；

2）向去除杂质后的石膏浆体加入浆体重0.2-10%的羟基磷灰石晶须和0.05-0.5%的石膏晶体转化促进剂，加入到水热反应釜中，在合成温度为100-120℃，压力0.20MPa，填充度为80％的条件下，反应4-12小时，得到石膏晶须。

所述的石膏晶体转化促进剂为磷酸。

所述的陶瓷厂废弃石膏模具白度为90以上。

所述的羟基磷灰石晶须的长径比为20－100。

步骤2）中羟基磷灰石晶须的加入量为石膏浆体加入浆体重量的1.2-8%。

优选的，步骤2）中羟基磷灰石晶须的加入量为石膏浆体加入浆体重量的3-6%。

进一步优选，步骤2）中羟基磷灰石晶须的加入量为石膏浆体加入浆体重量的5%。

本发明的优选的石膏晶体转化促进剂的加入量为石膏浆体重量0.1－0.4%。

进一步优选，石膏晶体转化促进剂的加入量为石膏浆体重量0.2－0.3%。

石膏晶体转化促进剂的加入量为石膏浆体重量0.25%。

本发明提供的石膏晶须的制备方法，以陶瓷厂废弃石膏模具作为原料，在水热合成转化反应中，通过引入羟基磷灰石晶须以及磷酸作为晶须生长促进剂，制备出长径比达20-100的石膏晶须，实现了废弃物的再生利用，节省了资源，且能够稳定地得到石膏晶须。

具体实施方式

  

实例1：以陶瓷厂废弃的白度为90以上的石膏模具作为原料，将其粉碎后与水混合后制备成浓度为5%的石膏浆体，去除杂质；向去除杂质后的石膏浆体加入浆体重0.2的长径比为50羟基磷灰石晶须和0.05%的浓度为5-15%的磷酸作为石膏晶体转化促进剂，加入到水热反应釜中，在合成温度为100-120℃，压力0.20MPa，填充度为80％的条件下，反应4-12小时，将反应产物进行过滤、干燥，得到的石膏晶须的长径比达到30-80。

实例2：以陶瓷厂废弃的白度为90以上的石膏模具作为原料，将其粉碎后与水混合后制备成浓度为6%的石膏浆体，去除杂质；向去除杂质后的石膏浆体加入浆体重1.2的长径比为70的羟基磷灰石晶须和0.1%的浓度为5-15%的磷酸作为石膏晶体转化促进剂，加入到水热反应釜中，在合成温度为100-120℃，压力0.20MPa，填充度为80％的条件下，反应4-12小时，将上述反应产物进行过滤、干燥，得到的石膏晶须的长径比达到20-90。