一种基于脱硫石膏制备自组装片状无水石膏的方法
【技术领域】
[0001]一种基于脱硫石膏制备自组装片状无水石膏的方法，属于脱硫石膏的一种改良工艺，涉及脱硫石膏的资源化利用技术，解决了脱硫石膏现存的诸多问题，并制备出一种具有极大的潜在应用价值的自组装无水石膏，属于无水石膏技术领域。
【背景技术】
[0002]脱硫石膏是一种工业副产品，目前，随着燃煤电厂烟气脱硫环保工程在我国的普遍实施，钙基湿法烟气脱硫工艺被大量采用，脱硫石膏的年排放量迅猛增加，虽然脱硫石膏与天然石膏的主要成分相同，但由于脱硫石膏在级配、杂质种类及含水量等方面与天然石膏存在显著的差异，导致现在无法对脱硫石膏进行有效且大量的资源化利用。
[0003]目前国内关于脱硫石膏的资源化技术主要是直接煅烧制备半水石膏以及直接将其填埋到盐碱地中用于盐碱地的改良，但绝大部分的脱硫石膏还是以堆储的形式存在，这极大的占用了土地资源并造成了环境的二次污染。
[0004]无水石膏作为石膏形态中的一种，具有很大的应用价值，可用于磨光粉、油漆白颜料、纸张填充物、气体干燥剂等，另外，无水石膏还可应用于农业、冶金等方面。
【发明内容】
[0005]本发明所涉及的制备方法，目的在于提供一种简便有效的方法，将脱硫石膏这种工业副产品直接制备成具有极大研宄意义的自组装片状无水石膏。
[0006]本发明包括以下步骤:
[0007](I)原料的选取:选取脱硫石膏。
[0008](2)原料的干燥:将选取好的脱硫石膏原料送入干燥箱进行干燥，调节干燥箱温度在50-60°C，将原料中的游离水去除；
[0009](3)筛分:将干燥后的脱硫石膏原料过230目筛进行筛分，除去原料中的颗粒较大的杂质；
[0010](4)脱水:量取适量的蒸馏水与硫酸溶液，配制质量浓度为12% -20%的稀硫酸溶液，将步骤(3)处理的、一定量的脱硫石膏原料加入配制好的稀硫酸溶液中，将其充分搅拌、均匀混合制成料浆，并在适当温度下静置一段时间，使其脱去结晶水；其中，配制料浆时，优选固液质量比控制在10% _30%，料浆静置温度为75-90°C，静置时间为10-30min。
[0011](5)料楽的离心:调节离心机的转速为5000-10000r/min，离心时间为5_8min，对静置后的料浆进行离心分离。
[0012](6)干燥:对离心分层后的料浆，倒去其上清液，得到白色的沉淀，取出沉淀并将其放入干燥箱进行干燥，获得最终的自组装片状石膏。对沉淀进行干燥时，将干燥箱的温度控制在50-70 °C。
[0013]本发明以一种极其简单有效的方法，可直接将脱硫石膏这种工业副产品制备成自组装片状无水石膏，在此制备过程中，脱硫石膏中的杂质完全去除，最终产品的成分与形貌发生极大变化，白度明显提高，片状石膏自组装为大块体，片状为纳米级的，具有很大的研宄意义。
【附图说明】
:
[0014]本发明共包含4张附图，分别为:
[0015]图1:脱硫石膏原料的XRD图谱。
[0016]图2:脱硫石膏原料的SEM图谱。
[0017]图3:自组装片状石膏的XRD图谱。
[0018]图4:自组装片状石膏的SEM图谱。
【具体实施方式】
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[0019]以下各个实施实例是对本发明具体且直观的描述，旨在结合附图对本发明作进一步的说明，更加直观且形象的了解本发明的内容，但本发明并不限于以下实施例。
[0020]实施例1:
[0021](I)原料的选取:人工选取脱硫石膏2g。
[0022](2)原料的干燥:将选取好的2g脱硫石膏送入干燥箱，调节温度为50°C，将原料中的游离水除去。
[0023](3)筛分:将干燥后的2g脱硫石膏过230目筛，去除原料中颗粒较大的杂质。
[0024](4)脱水:配制浓度为15 %的稀硫酸溶液，将经过处理的2g脱硫石膏加入8ml配制好的稀硫酸溶液中，充分搅拌制备成料浆，将其放入水浴锅，调节水浴锅的温度为75°C，静置lOmin，脱去结晶水。
[0025](5)料浆的离心:调节离心机的转速为5000r/min，将保温静置后的料浆离心分离1min0
[0026](6)干燥:将离心分层后的料浆取出，倒去其上清液，取出白色沉淀，调节干燥箱温度为60°C，将沉淀放入干燥箱干燥，得到最终产品。
[0027]实施例2:
[0028](I)原料的选取:人工选取脱硫石膏lg。
[0029](2)原料的干燥:将选取好的Ig脱硫石膏送入干燥箱，调节温度为60°C，将原料中的游离水除去。
[0030](3)筛分:将干燥后的Ig脱硫石膏过230目筛，去除原料中颗粒较大的杂质。
[0031 ] (4)脱水:配制浓度为12 %的稀硫酸溶液，将经过处理的2g脱硫石膏加入5ml配制好的稀硫酸溶液中，充分搅拌制备成料浆，将其放入水浴锅，调节水浴锅的温度为80°C，静置5min，脱去结晶水。
[0032](5)料浆的离心:调节离心机的转速为lOOOOr/min，将保温静置后的料浆离心分离 5min。
[0033](6)干燥:将离心分层后的料浆取出，倒去其上清液，取出白色沉淀，调节干燥箱温度为50°C，将沉淀放入干燥箱干燥，得到最终产品。
[0034]实施例3:
[0035](I)原料的选取:人工选取脱硫石膏3g。
[0036](2)原料的干燥:将选取好的3g脱硫石膏送入干燥箱，调节温度为55°C，将原料中的游离水除去。
[0037](3)筛分:将干燥后的3g脱硫石膏过230目筛，去除原料中颗粒较大的杂质。
[0038](4)脱水:配制浓度为20 %的稀硫酸溶液，将经过处理的3g脱硫石膏加入1ml配制好的稀硫酸溶液中，充分搅拌制备成料浆，将其放入水浴锅，调节水浴锅的温度为90°C，静置5min，脱去结晶水。
[0039](5)料浆的离心:调节离心机的转速为5000r/min，将保温静置后的料浆离心分离8min0
[0040](6)干燥:将离心分层后的料浆取出，倒去其上清液，取出白色沉淀，调节干燥箱温度为70°C，将沉淀放入干燥箱干燥，得到最终产品。
【主权项】
1.一种基于脱硫石膏制备自组装片状无水石膏的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)原料的选取:选取脱硫石膏。 (2)原料的干燥:将选取好的脱硫石膏原料送入干燥箱进行干燥，调节干燥箱温度在50-60°C，将原料中的游离水去除； (3)筛分:将干燥后的脱硫石膏原料过230目筛进行筛分，除去原料中的颗粒较大的杂质； (4)脱水:量取适量的蒸馏水与硫酸溶液，配制质量浓度为12%-20%的稀硫酸溶液，将步骤(3)处理的、一定量的脱硫石膏原料加入配制好的稀硫酸溶液中，将其充分搅拌、均匀混合制成料浆，并在适当温度下静置一段时间，使其脱去结晶水； (5)料楽的离心:调节离心机的转速为5000-10000r/min，离心时间为5_8min，对静置后的料浆进行离心分离； (6)干燥:对离心分层后的料浆，倒去其上清液，得到白色的沉淀，取出沉淀并将其放入干燥箱进行干燥，获得最终的自组装片状石膏。
2.按照权利要求1的一种基于脱硫石膏制备自组装片状无水石膏的方法，其特征在于，步骤(2)配制料浆时，固液质量比控制在10% -30%，料浆静置温度为75-90°C，静置时间为 10-30min。
3.按照权利要求1的一种基于脱硫石膏制备自组装片状无水石膏的方法，其特征在于，步骤(6)对沉淀进行干燥时，将干燥箱的温度控制在50-70°C。
【专利摘要】一种基于脱硫石膏制备自组装片状无水石膏的方法，属于无水石膏技术领域。其具体实现工艺包括原料的选取、球磨、干燥、筛分、脱水、离心、干燥这一系列步骤，其主要步骤脱水在稀硫酸中进行，该方法工艺简单、周期短、能耗低，可将工业副产品脱硫石膏中的杂质完全除去、白度明显提高，是脱硫石膏再循环利用的一种非常有效的途径，同时，通过该工艺制备的最终产品成分、形貌发生极大变化，与脱硫石膏原料明显不同，具有极为广阔的研究前景。
【IPC分类】C04B11-02
【公开号】CN104529206
【申请号】CN201410836185
【发明人】王金淑, 张晓菲, 吴俊书, 李洪义, 杜玉成, 贾新建, 赵冰心
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月28日