[发明专利]一种用废旧石膏制备铁酸钙锭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用废旧石膏制备铁酸钙锭的方法，属废旧石膏制品回收、烧结、再利用的技术领域。

背景技术

石膏泛称生石膏和硬石膏，生石膏又称水石膏或软石膏，即CaSO₄·2H₂O,属单斜晶系，晶体为板状，呈致密状或纤维状，为白色或灰色、红色、褐色，密度为2.3g/cm³；硬石膏为硫酸钙CaSO₄，氧化钙为41.2％，氧化硫为58.8％，属单斜晶系，晶体为板状，通常呈致密块状或颗粒状，为白色或灰白色，表面呈玻璃光泽，密度为2.8-3g/cm³；两种石膏常伴生产出，在地质作用下可互相转化。

天然石膏是石膏石，主要是水石膏和硬石膏，应用最广泛的是二水石膏，常用于食品工业、医药工业、艺术品、工业模型、化工原料、建筑建材等，随着石膏应用的增加，石膏制品也在工业及日用品领域大量涌现，随着时间的推移，石膏制品的废旧物质也大量增加，其石膏废旧物的处理也成了一大难题，堆积易风化，污染空气，填海造地会产生化学反应，污染海水，如何处理废旧石膏已成为科技领域的重要课题。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，将废旧石膏进行回收，经洗涤、破碎、配料混合、热压成型、高温烧结，制成铁酸钙锭，使废旧石膏得到回收再利用。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：废旧石膏、氧化铁粉、碳粉、盐酸、去离子水、氩气，其准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

废旧石膏：CaSO₄ 1000g±0.1g

氧化铁粉：Fe₂O₃ 500g±0.1g

碳粉：C 500g±0.1g

盐酸：HCl 浓度37％ 500mL±10mL

去离子水：H₂O 2000mL±10mL

氩气：Ar 8000000cm³±100cm³

制备方法如下：

(1)配制盐酸水溶液，

量取盐酸166.6mL±1mL、去离子水833.4mL±1mL，加入洗涤槽内，搅拌10min，成2mol/L的盐酸水溶液；

(2)酸洗废旧石膏

将废旧石膏1000g±0.1g加入盐酸水溶液洗涤槽内，并密闭；开启搅拌器，搅拌洗涤10min；酸洗后晾干；

(3)水洗废旧石膏

将酸洗后的废旧石膏加入水洗槽内，开启搅拌器，搅拌洗涤30min，水洗后晾干；

(4)粉碎、研磨、过筛废旧石膏

将废旧石膏加入粉碎机内粉碎，粉碎后的废旧石膏置于研磨机内，进行研磨，然后用200目、230目筛网分别过筛；

粉碎、研磨、过筛反复进行；

粉碎、研磨、过筛后废旧石膏呈粉体颗粒状，选用颗粒直径为61-74μm；

(5)混料

称取粉碎、研磨后的废旧石膏颗粒360g±0.1g、氧化铁粉90g±0.1g、碳粉50g±0.1g；

加入混料槽内，搅拌混合30min，成混合料粉；

(6)压制成型

①制备开合式模具

开合式模具用不锈钢材料制作,模具型腔呈矩形,型腔表面粗糙度Ra0.08-0.16μm；

②装料

将混合料粉均匀装入开合式模具内，并密闭；

③热压成型

将装有混合料粉的开合式模具置于压力机上，进行压制；

压制温度25℃，压力4MPa；

压制成型时间3min；

压制成型后，停止施压，使开合式模具及其内的混合料粉静置20min；

④脱模

开启开合式模具，混合料粉成石膏锭；

(7)真空烧结

石膏锭的烧结是在真空烧结炉内进行的，是在抽真空、输氩气、电阻加热状态下完成的；

①清洁真空烧结炉，并用氩气驱除炉内有害气体，使炉内洁净；

②置放石膏锭

将石膏锭置于真空烧结炉内的钢制坩埚内，并密闭；

③开启真空泵，抽取真空烧结炉内的空气，使炉内气压达10^-1Pa；