四川康升晶须科技有限公司四川康升晶须科技有限公司

硫酸钙晶须生产设备

科研动态

联系我们

企业名称:四川康升晶须科技有限公司

联系人:杜茂松、桂明生

电话:0813-8589917

手机:13990078668、13778525502

邮箱:scksgs@qq.com

地址:四川自贡市汇兴路学苑街180号

网址:www.lzsnnykj.com

硫酸钙晶须制备工艺技术研究

硫酸钙晶须制备工艺技术研究

发布日期:2017-09-17 作者:智佳 点击:

正确的硫酸钙晶须制备工艺,是硫酸钙晶须产业化成败的关键,四川康升晶须科技有限公司经过多年探索,确定了以水热法为基础的完善的硫酸钙晶须制备工艺,成功地应用于设备研制中。

硫酸钙晶须生成的实质是硫酸钙的溶解与重结晶,增加石膏在反应介质中的溶解度是制备硫酸钙晶须必要条件,不同物相的石膏随温度改变,其溶解度的变化趋势如图1所示,该图是硫酸钙晶须制备的理论依据。经查阅文献有关报道,制备硫酸钙晶须的方法有常压酸化法、水热法、溶剂热法、微乳法和有机媒介法。作为工业生产,生产工艺必须满足生产成本低和环保的特点,溶剂热法、微乳法和有机媒介法基本不可能实现工业化应用,常压酸化法和水热法均是以水作为溶剂,工艺简单具备了工业化应用的要求,然而两种方法各有优势,对设备要求、生产用水循环和晶须质量的影响各不相同。

图1.png

1石膏(CaSO4·2H2O)、硬石膏(CaSO4)、半水石膏(CaSO4·0.5H2O)的溶解度

 

2。1 常压酸化法

                       

         图2.png           图3.png

  图2 直接酸化法生产硫酸钙晶须工艺流程图(A)及该方法所得产品(B

常压酸化法是将天然石膏或石灰、石灰乳与硫酸或废酸合成二水硫酸钙,在一定温度和酸性条件下,转变成针状或纤维状半水硫酸钙晶须,再经过高温干燥后得到无水硫酸钙晶须。酸化法在硫酸钙晶须的生长过程中大致分为两类,一类是直接酸化法;另一类是酸化结晶法。直接酸化法是指一定量的石膏分散在含有20-30%的硫酸溶液中,当温度加热到90℃-100℃时,石膏即会转化为硫酸钙晶须,其工艺过程如图2A所示。常压酸化法无需高压反应釜,理论上制备成本大大降低易于工业化生产。然而,该方法在实际生产过程却面临诸问题:(1)为了增加石膏的溶解度,该方法使用了大量硫酸作为助溶剂,在高温下硫酸溶液对设备的腐蚀作用,不利于后续工作的进行;(2)在酸性环境下,各种杂质均处于离子状态,这些杂质离子在硫酸钙溶解重结晶时可引发晶体缺陷存在,降低了硫酸钙晶须的强度;(3)硫酸钙晶须表面显酸性,若过多洗涤会增加硫酸钙晶须的溶解,不洗涤则不利于后续的保存和使用;(4)直接酸化法对硫酸钙晶须生长的可控性差,产品质量不均一(如图2B所示)。所以,直接酸化法不宜大规模用于生产。另一类酸化法,酸化结晶法多以海盐卤水经石灰乳处理后的卤渣、工业废酸为原料,在搅拌下将两种原料混合加热,之后趁热过滤,晶体在热的溶液中生长;未溶解的石膏循环利用,其工艺过程如图3A所示。该工艺技术简单,热能耗低,但是

      截图3.png


                   3酸化结晶法生产硫酸钙晶须工艺流程图(A)及该方法所得产品(B

 

由于硫酸钙晶须是靠冷却热饱和硫酸钙酸性溶液得到的,该工艺除了具有直接酸化的缺点外,还有转化率低的问题。所以,酸化法在探索硫酸钙晶须的形成机理具有一定的参考价值,但在工业上用于大规模生产几乎是不现实的。

2。2 水热法

水热法是将石膏与水按一定的比例制成二水硫酸钙悬浮液,注入高压反应釜中,在一定压力和温度下,二水硫酸钙转变为针状半水硫酸钙晶体的过程,样品经脱水、干燥和煅烧得到无水硫酸钙晶须,工艺流程如图4A所示。此法可实现8-15wt%固含量的石膏100%转化成晶须,是现有可行技术中产率最高的一种,产品为半水硫酸钙晶须,呈圆柱状纤维,表面平整光滑,长径比均匀(如图4B-D)。然而,在部分文献中对水热法有过类似“水热条件下,原料浓度一般较低,反应周期长,工业化应用受到一定限制”的描述,这样的描述与实际水热法生产有很大的差别:其一“生石膏在水中的溶解度极低”的说法是有问题的,在实际生产中,硫酸钙晶须在适当温度和压力下,可发生瞬间的转变即硫酸钙从颗粒到晶须的转变过程是瞬间完成的,这种爆发式的生成,是以水中硫酸钙浓度大量积累为基础的,所以在密闭的水热条件下石膏的溶解度应该是很大的;其二“水热反应原料浓度一般较低”的说法是错误的,在实际生产中,无论任何一种硫酸钙晶须合成方法,其原料浓度都不宜超过10wt%,这是因为石膏从颗粒转化为纤维状的晶须时,其比表面发生了巨大的变化,由于硫酸钙晶须的大比表面,吸水能力很强,固含量浓度在大于6wt%时,石膏若完全转化成晶须则会瞬间形成凝固状的悬浊液,晶须的架桥作用明显。随着原料固含量继续升高,晶须会在后续的卸料和使用过程中出现堵塞管道和分散性差的情况。事实上在生产中,水热反应制备硫酸钙晶须最高可以使15wt%石膏原料100转化,但卸料堵塞管道和晶须架桥团聚问题一致困扰着工业生产。所以,现阶段在硫酸钙晶须生产时,石膏固含量多采用7-10wt%之间。随着硫酸钙晶须反应工艺的研究深入,生产过程中出现的水循环使用、防晶须水化等问题相继被解决,水热法已成为了工业化生产硫酸钙晶须的首选方法,也是硫酸钙晶须生产工艺改造和升级的基础。四川康升晶须科技有限公司2017年根据水热反应机理,设计了第一台连续水热反应釜,极大的提高了硫酸钙晶须生产效率。

 图4.png

4. 水热法生产硫酸钙晶须工艺流程图(A)及该方法所得产品XRDB)、SEMCD)图


本文网址:http://www.lzsnnykj.com/news/390.html

相关标签:硫酸钙晶须应用

上一篇:硫酸钙晶须行业状况及发展趋势
下一篇:没有了

最近浏览:

在线客服
分享 一键分享
欢迎给我们留言
请在此输入留言内容,我们会尽快与您联系。
姓名
联系人
电话
座机/手机号码
邮箱
邮箱
地址
地址
深圳市鑫邦辉五金制品有限公司 海宁市钱江勘察机械有限公司 北京聚鑫宏业制冷设备有限公司 扬州中孚机械有限公司 扬州中孚机械有限公司 顺金彩票充值中心 顺金彩票注册 山东科茂石油化工有限公司 杭州国芯科技股份有限公司 望都宏兴顺达机械有限公司