[发明专利]一种磷石膏晶体的有机包覆材料制备方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏晶体的有机包覆材料制备方法，该方法是利用包括有机乳液苯丙乳液、硅丙乳液在内的乳液，采用物理搅动包覆及物理喷雾包覆方法，对磷石膏微晶体进行包覆进而得到有机乳液‑磷石膏包覆体材料。该包覆体材料可成为性质良好的复合材料增强体、矿物聚合物材料增强体材料及相关材料的添加填料。该技术主要为采用有机乳液包覆磷石膏微晶体的包覆材料技术领域，也属于磷石膏固体废弃物资源化综合利用领域。

技术领域

本发明涉及的包覆材料技术领域，特别设计一种采用有机乳液包覆磷石膏微晶体的包覆材料技术领域。

背景技术

世界上开采的85％以上的磷矿石使用于生产磷肥，由于农业生产及磷酸盐工业的发展需求，导致磷矿石制取磷酸工艺过程中产生大量磷石膏固体，因此以何种方法提高磷石膏的资源化综合利用率，是本领域技术人员急需要解决的关键技术问题。武汉科技大学申请的201610804473.6公开了一种常压磷石膏预处理的反应结晶方法。其技术方案是：先配置一定pH的反应结晶溶液，然后采用间歇的反应结晶方式，通过改变反应结晶体系的pH、反应时间、悬浮浆液的固液比和反应温度等参数，实现在反应结晶过程中对磷石膏可溶性杂质溶出速率和除杂效率的调控，得到基本不含可溶性杂质的清洁磷石膏。较之传统的水洗工艺，该方案具有二次污水量低少、除杂效率高、产品质量好的优点。

近年来经研究发现，有机乳液-包覆磷石膏微晶体材料，可成为性质良好的复合材料增强体、矿物聚合物材料增强体及相关材料的添加填料，能提高复合材料及矿物聚合物材料的综合性能，制备出性能优良的有机-无机复合材料。有机乳液-包覆磷石膏微晶体材料制备技术，在提高含磷石膏资源综合利用率同时，还具有较高的经济效益和社会效益，因此对其进一步研究和改进从而提出更理想的方案是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供利用有机乳液包覆磷石膏微晶的包覆材料制备技术方法，可以提高磷石膏的资源化利用率，同时制备出具有良好物理化学性能的复合材料类型、矿物聚合物类型的包覆材料增强体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磷石膏晶体的有机包覆材料制备方法，该方法是利用包括有机乳液苯丙乳液、硅丙乳液在内的乳液，采用物理搅动包覆及物理喷雾包覆方法，对磷石膏微晶体进行包覆进而得到有机乳液-磷石膏包覆体材料。

其中，主要是选择磷矿石制取磷酸工艺产生的磷石膏微晶体，有机乳液苯丙乳液、硅丙乳液和纯丙乳液，共同构成有机乳液-磷石膏包覆体系；所述有机乳液苯丙乳液、硅丙乳液和纯丙乳液为固含量40～45wt％类型。

其中，所述有机乳液苯丙乳液为苯乙烯-丙烯酸酯乳液，所述硅丙乳液为有机硅改性丙烯酸脂乳液，所述纯丙乳液为多种丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸酯类以及功能性助剂多元聚，通过优化工艺共聚而成的乳液。

进一步的，该方法包括如下步骤：将取回的磷石膏微晶体进行水洗；将干燥后的磷石膏碾压分散使其呈分散状；造粒：以有机乳液苯丙乳液为造粒黏结剂，进行造粒；采用搅拌器对磷石膏进行搅拌造粒；出料与干燥；有机乳液搅拌包覆磷石膏；有机乳液喷雾包覆磷石膏。

在以上步骤中，所述水洗是将磷石膏与水按照重量固液比1～2:5～8混合搅拌15分钟，澄清后倒掉上层清液，再重复洗一遍；抽滤后50℃烘干；除去悬浮物及微量相关溶解物，保证其基本纯度。

在以上步骤中，所述造粒具体过程为；称取一定量磷石膏微晶体装入搅拌容器，称量磷石膏重量25％的有机乳液，开动搅拌器，调整转速为250r/min；边搅拌边按照一定速度加入称量好的有机乳液，乳液加完后再继续搅拌5min，总搅拌造粒时间为20min～30min。

在以上步骤中，所述出料与干燥将搅拌好的物料采用倾倒的方式，将搅拌好的物料从搅拌桶中部带有筛网的出料口卸出，筛上的大团物料继续搅拌打碎后卸出；将造粒物料铺成薄层晾干或采用烘箱在45℃下干燥2h；干燥后即为造好粒的磷石膏微晶体。