[发明专利]一种用钛白废酸直接制备α-半水石膏的方法

说明书

一种用钛白废酸直接制备α‑半水石膏的方法，包括如下步骤a.将钛白粉生产过程中产生的酸性废水过滤去除不溶性杂质，再将酸的浓度调整到6％‑10％，加热到80℃‑95℃，加入结晶助剂及助剂进行混合；b.将均匀混合的溶液连续泵入管式反应器内，同时利用高压加料装置，将碾磨得到的100‑300目的碱石灰或氧化钙按计量连续加入管式反应器内得到反应原液，所述反应原液的pH值7‑9，管式反应器内保持在90℃‑160℃温度、0.1MPa‑1.0MPa压力条件下连续反应10min‑120min，生成α‑半水石膏浆体；c.将制备得到的α‑半水石膏浆体进行干燥得到α‑石膏晶体粉末产品。通过在高温、高压环境下直接中和技术，使反应原液直接形成α‑半水石膏，生产周期更短，制得的α‑半水石膏产品稳定性更好。

技术领域

本发明涉及α-半水石膏的生产领域，特别涉及涉及一种用钛白废酸直接制备α-半水石膏的方法。

背景技术

我国钛白粉行业发展迅速，已是世界上最大的钛白粉生产国，但因其生产设备及技术制约，存在三废副产大，大多无法循环利用等问题，面临循环经济和清洁生产的巨大压力，尤其是产生的钛白石膏废渣凾待开发高效益的资源化处理和应用技术。

目前，钛白石膏的资源化利用都是以已有的钛白石膏为研究源点进行技术开发和研究，其主要成分为二水石膏、β-半水石膏，利用困难，如直接以钛白粉生产产生的酸性废水为源点，将其转化为性能优异、价值更高的α-半水石膏，钛白石膏的资源化利用问题将迎刃而解。

已经推广应用的α-半水石膏制备工艺大致分为气相蒸压法和液相蒸压法两大类。工艺为将二水石膏原料放置于密闭的容器中，加入结晶助剂，控制在一定的压力、温度范围下，使二水石膏经过一段时间的转化反应得到α-半水石膏。这些工艺多采用间歇式操作，生产周期长、能耗大、成本高。国内尚缺乏直接利用钛白粉生产过程中产生的废酸直接进行α-半水石膏连续制备的可靠技术。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺点，提供一种用钛白废酸直接制备α-半水石膏的方法，通过直接利用钛白粉生产过程中产生的酸性废水进行制备，改变了传统的先将钛白粉生产过程中产生的酸性废水生成钛白石膏后再转化反应制备α-石膏晶体的方法。生产过程封闭、自动连续，工艺流程简单、易控，大大缩短了生产周期、能耗小、成本低。达到了将钛白粉生产过程中产生的废酸完全资源化且不产生钛白石膏污染环境的目的。

本发明的一种用钛白废酸直接制备α-半水石膏的方法，包括如下步骤：

a.将钛白粉生产过程中产生的酸性废水过滤去除不溶性杂质，再将酸的浓度调整到6％-10％，加热到80℃-95℃，加入结晶助剂及助剂进行混合；

b.将均匀混合的溶液连续泵入管式反应器内，同时利用高压加料装置，将碾磨得到的100-300目的碱石灰或氧化钙按计量连续加入管式反应器内得到反应原液，所述反应原液的pH值7-9，管式反应器内保持在90℃-160℃温度、0.1MPa-1.0MPa压力条件下连续反应10min-120min，生成α-半水石膏浆体；

c.将制备得到的α-半水石膏浆体进行干燥得到α-石膏晶体粉末产品。

进一步地，所述反应在pH值7-9，90℃-160℃温度、0.1MPa-1.0MPa压力条件下进行，生成的硫酸钙直接形成α-半水石膏。

进一步地，所述结晶助剂为硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁、氯化钾、氯化镁、明矾、柠檬酸钠、明胶中的一种或多种，其配置浓度为反应原液中钛白废酸和氧化钙总质量的0.1wt％-5.0wt％。

进一步地，所述助剂为EDTA、柠檬酸、氨基乙酸、硫代硫酸钠中一种或多种，其配置浓度为反应原液中钛白废酸和氧化钙总质量的0.1wt％-1.0wt％。

进一步地，所述干燥的方式为喷雾干燥、板框压滤干燥、离心气流干燥、闪蒸干燥中的任一种。

进一步地，所述干燥的温度为100℃-150℃。