[发明专利]一种脱硫石膏制备高白度短柱状α-半水石膏的方法

说明书

本发明为一种脱硫石膏制备高白度短柱状α‑半水石膏的方法。该方法包括以下步骤：将浓盐酸、水、氯化钙、脱硫石膏加入到容器中混合，加热到95~100℃反应结束后陈化，并进行过滤、洗涤至中性；干燥；再将其与水、NaCl、丁二酸混合，调浆液pH至7~12；置于晶化釜内，反应后过滤，烘干即可得到高白度短柱状α‑半水石膏。本发明利用废弃资源脱硫石膏作为原料，得到的高白度短柱状晶体可应用于对产品白度要求较高和用于外观美化的建筑和建材等行业，附加值高。

技术领域

本发明涉及一种利用溶解结晶和多次晶型转化获得高白度短柱状α-半水石膏的方法。

技术背景

湿法钙基脱硫是当今燃煤电厂应用最为广泛的烟气脱硫工艺。由此产生的脱硫石膏存在颜色深、堆积量高、污染地下水和利用率低等问题。随着建筑业及建材工业的迅速发展，对石膏及其成品的白度和强度要求也愈加增加。大颗粒短柱状α-半水石膏是目前公认的高强石膏，但是由脱硫石膏制得的短柱状α-半水石膏颜色较深，应用范围受到了极大的限制。因此，由脱硫石膏生产出具有较高白度的短柱状α-半水石膏，对于提升脱硫石膏的应用价值具有很重大的意义。

脱硫石膏的深褐色或灰色来源于石膏颗粒表面粘附的含铁和粉煤灰杂质，及石膏晶体颗粒内部的杂质，物理水洗的方法可以去除石膏颗粒表面粘附的杂质，但是不能去除石膏颗粒内部的杂质，所以物理方法不能明显提高脱硫石膏产品的白度。在酸性或盐溶液中，通过对脱硫石膏进行溶解再结晶可以将石膏晶格中的杂质释放出来，能显著提高提高脱硫石膏产品的白度。

Guan(Guan B H，Yang L C，Wu Z B,et al.Preparation ofα-calcium SulfateHemihydrate from FGD gypsum in K,Mg-containing concentrated CaCl₂solutionunder mild conditions[J].Fuel,2009,88(7):1286-1293)以脱硫石膏为原料于采用转晶剂在常压盐溶液中制备短柱状α-半水石膏，因未对脱硫石膏进行预处理，得到的产品白度较低，应用范围受限。师梦(师梦,杨保俊,刘磊,等.磷石膏脱色增白工艺条件的研究[J].合肥工业大学学报自然科学版,2013,36(2):212-216.)和付彦林(付彦林,李博,崔鹏.硬石膏煅烧-酸浸提增白技术的研究[J].应用化工,2012,41(1):16-18.)等都采用煅烧-酸浸的增白方法，对磷石膏或硬石膏为原料，先对其进行高温(>600℃)下煅烧，再放于一定温度的酸溶液中进行浸泡，可使石膏白度达到90％及以上，但此过程能耗较高。张巨松等(张巨松,高飞,安会勇,等.低品位石膏提纯与增白实验研究[J].非金属矿,2004,27(6):44-46.)通过增加原料研磨时间减小粒度并掺加滑石粉、大白粉等高白度惰性填料的办法对石膏进行增白，得到的半水石膏白度增加了6.7％，但是增白填料性能的不同将会使产品强度性能不稳定性。卢静昭(卢静昭,邵朵朵,赵斌,等.H₂SO₄-Ca(OH)₂-H₂O体系中用脱硫石膏制备石膏晶须[J].过程工程学报，2016,16(6):1069-1074.)H₂SO₄-Ca(OH)₂-H₂O强酸体系中制备出高白度的二水硫酸钙，强酸水溶液环境下可有效实现脱硫石膏晶体内部惰性杂质的分离。专利一种脱硫石膏脱色提纯的方法(CN 103588237 A)利用化学提纯的方法提高了脱硫石膏的白度值，但是得到的产品局限于二水硫酸钙，并不涉及高附加值短柱状半水石膏的制备研究。

目前，脱硫石膏增白主要是在无水石膏、二水石膏和半水石膏晶须方面，而关于具有一定白度的短柱状α-半水石膏制备鲜有研究报道。因此，为进一步扩大脱硫石膏的综合利用范围，实现废弃资源的高附加值利用，本发明拟开发一条具有一定创新性的制备高白度短柱状α-半水石膏的方法。

发明内容：