專利名稱：石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑及在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機化學(xué)工程中鹽業(yè)化工的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種石膏轉(zhuǎn)晶 激發(fā)劑及在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
石膏與水泥、石灰并列為當(dāng)今三大膠凝材料，在建筑業(yè)得到廣泛應(yīng)用。石膏與傳統(tǒng)的建 筑材料相比，具有很多優(yōu)良性能，無論在節(jié)約能源、土地、木材、人力資源方面，還是在 環(huán)境保護、防火、防震方面均首屈一指，被國際上公認(rèn)為節(jié)能型綠色建材。
按照我國墻體改革的要求石膏建筑制品要占建筑材料的60°/。左右(目前僅占10%左右)。 按此計算我國石膏需求量就將達(dá)1600萬t;為此我國的石膏工業(yè)今后還必須要有相當(dāng)?shù)陌l(fā) 展，才能滿足中國經(jīng)濟建設(shè)和人民生活增長的需要，其發(fā)展前景十分廣闊。
我國是石膏資源大國，但也是質(zhì)量窮國，優(yōu)質(zhì)石膏只占總儲量的8%。同時，石膏是不 可再生資源，因此必須重視石膏行業(yè)里的循環(huán)經(jīng)濟，減少工業(yè)發(fā)展對石膏礦產(chǎn)資源的過分 使用。而利用工業(yè)石膏廢渣代替部分或全部天然資源，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的客觀 需要。
鹽石膏是以地下鹵水、石膏型巖鹽水采鹵及海水等含硫酸鈣原料多效蒸發(fā)真空制鹽過 程產(chǎn)生的廢渣。預(yù)計到2010年我國石膏型鹵水真空制鹽生產(chǎn)能力將達(dá)到800萬噸以上，而 每生產(chǎn)100萬噸鹽同時產(chǎn)生鹽石膏廢渣2萬噸左右，為此我國每年副產(chǎn)石膏廢渣16萬噸以 上。
多效蒸發(fā)制鹽過程中石膏通常以三種不同的形態(tài)CaS04 2H20(CSD)、 CaS04*l/2H20(CSH)、 CaS04 (CSA)析出。理論上溫度在82°C以上的結(jié)晶形態(tài)為無水石膏；溫 度在53'C以下的結(jié)晶形態(tài)為二水石膏；溫度在53"C 82'C之間的結(jié)晶形態(tài)則以半水石膏為 主。實際上，目前真空制鹽廠隨母液排出的石膏為幾種石膏形態(tài)的混合物,而大部分為無水 石膏。另一方面由于蒸發(fā)制鹽過程中蒸發(fā)速率高，析出的石膏粒度很小，約為4 5um，使 石膏的洗漆分離非常困難，分離后的石膏不僅含水量大，而且使石膏的含鹽(氯化鈉)量 高達(dá)7~12%，無法直接利用。為此目前各真空制鹽廠大多直接排放，既造成對周圍環(huán)境的 嚴(yán)重污染，又造成資源(包括鹵水和石膏)的極大浪費。此種鹽石膏需通過激發(fā)轉(zhuǎn)晶使石 膏的粒度增大方能進(jìn)行有效的分離純化，才能再進(jìn)行加工利用。而至今鹽石膏的有效分離、 開發(fā)利用技術(shù)仍為空白。
目前真空制鹽廠對于鹽石膏的初步處理方法有壓濾法，離心沉降法，離心過濾法。但 各種處理方式都不同程度的存在一定問題如板框壓濾機單位過濾面積的生產(chǎn)能力小，設(shè)備數(shù)量多，操作周期長，工人勞動強度大；離心沉降法雖然生產(chǎn)能力大，但石膏含水(鹵 水)高達(dá)30%~40%，含鹽量達(dá)10~12%;離心過濾法中石膏的含水量低(一般為10%左右)， 但離心機的操作周期長，生產(chǎn)能力小，電耗高。以上所有分離方式的共同缺點是鹽石膏中 氯化鈉的含量過高無法利用，且處理成本高。為此許多企業(yè)違規(guī)直接排放， 一方面帶失大 量母液(鹵水)，造成原料(鹵水)的大量浪費，另一方面造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能使含鹽石膏(無水硫酸鈣)轉(zhuǎn)化為二水石膏，并使其顆粒 長大(粒度增大)，從而改善過濾、洗滌的條件，顯著提高過濾設(shè)備的生產(chǎn)能力，同時減少 母液的夾帶量，降低石膏中的含鹽量的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀20% 40%，檸檬酸鈉
0. 05% 0. 3%，硫酸鈉20% 40%，碳酸鈉20% 40%。 所述硫酸鉀優(yōu)選36%。 所述檸檬酸鈉優(yōu)選O. 1%。 所述硫酸鈉優(yōu)選36%。 所述碳酸鈉優(yōu)選28%。
石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，包括下述步驟-
(1) 將鹽石膏漿分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含水質(zhì)量為 20% 50%;
(2) 加入水和石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，所述水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量的30%~40%,所述石 膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的0. 1% 2%，在攪拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶30-60 小時；
(3) 過濾，固相加水洗滌、過濾，得到二水石膏；(二水石膏可以作為水泥緩凝劑)；
(4) 二水石膏經(jīng)干燥、煅燒后獲得建筑石膏。
步驟(1)所述分離可以采用常規(guī)方法分離，優(yōu)選板框壓濾分離、重力沉降分離或離心 沉降分離。
步驟(2)所述石膏激發(fā)轉(zhuǎn)晶時間優(yōu)選40 48小時。
步驟(3)所述加水洗滌、過濾的次數(shù)為1 2次，每次洗滌加水量為固相質(zhì)量的30% 50%。 ' 步驟(4)煅燒的溫度優(yōu)選180 20(TC。 本發(fā)明的優(yōu)點是
通過在含水鹽石膏中加入石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，使無水石膏(無水硫酸鈣)轉(zhuǎn)化為二水石 膏，并使其顆粒長大(粒度增大)，無水石膏的一次轉(zhuǎn)晶率達(dá)90%以上，使石膏的平均粒徑 從原來的4 6iim增大至20ixm 50iim，從而改善過濾、洗滌的條件，顯著提高過濾設(shè)備
4的生產(chǎn)能力，同時減少母液的夾帶量，降低石膏中的含鹽量，再通過洗滌、過濾，使石膏 的含鹽量降低至0.2%以下，再經(jīng)干燥、煅燒，使鹽石膏轉(zhuǎn)化為建筑石膏產(chǎn)品，產(chǎn)品符合中 華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9776—2008《建筑石膏》(將于2009年4月1閂實施)的要 求，使之變廢為寶，減少對環(huán)境的污染。


圖1為鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)^具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。 實施例1
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀36%，檸檬酸鈉O. 1°/。， 硫酸鈉36°/0，碳酸鈉27.9%。 實施例2
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀31.鄉(xiāng)，檸檬酸鈉0.2%， 硫酸鈉4(W，碳酸鈉28%。 實施例3
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀39. 95%，檸檬酸鈉0. 05%， 硫酸鈉40%，碳酸鈉20%。 實施例4
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀20%，檸檬酸鈉O. 1%， 硫酸鈉40%，碳酸鈉39.9°/0。 實施例5
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀30%,檸檬酸鈉O. 1%， 硫酸鈉39.9%，碳酸鈉30%。 實施例6
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀40%，檸檬酸鈉0.3%， 硫酸鈉20%，碳酸鈉39.7%。 實施例7
一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀39. 7%，檸檬酸鈉0.3%, 硫酸鈉20%，碳酸鈉40%。 實施例8
石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑的應(yīng)用，包括下述步驟
(1) 將鹽石膏槳經(jīng)重力沉降分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含
水質(zhì)量為30%;
(2) 加入水和實施例1制備的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，所述水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量的35%， 所述石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的1%，在攪拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶30小時；
(3)過濾，固相加水洗滌、過濾，每次洗滌加水量為固相質(zhì)量的30%，得到二水石膏，二 水石膏可直接作為水泥緩凝劑進(jìn)行應(yīng)用。 實施例9
石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，包括下述步驟
(1) 將鹽石膏漿經(jīng)板框壓濾分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含
水質(zhì)量為30%;
(2) 加入水和實施例1制備的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量的30%，石 膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的1%，在攪拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶48小時；
(3) 過濾，固相加水洗滌、過濾2次，得到二水石膏；二水石膏的含鹽量降低至0.2%以 下；
(4) 二水石膏經(jīng)干燥、19(TC煅燒后獲得建筑石膏。
無水石膏的一次轉(zhuǎn)晶率達(dá)90%以上，使石膏的平均粒度從原來的4 6y m增大至30 ix m 50 u m。
建筑石膏符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9776_2008《建筑石膏》的要求。 實施例10
石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，包括下述歩驟
(1) 將鹽石膏漿經(jīng)重力沉降分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含
水質(zhì)量為20%;
(2) 加入水和實施例2制備的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量的40%，石 膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的0. 1%,在攪拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶40小時；
(3) 過濾，固相加水洗滌、過濾，加水量為固相質(zhì)量的3(W,得到二水石膏；二水石膏的 含鹽量降低至0. 2%以下；
(4) 二水石膏經(jīng)干燥、180'C煅燒后獲得建筑石膏。
無水石膏的一次轉(zhuǎn)晶率達(dá)90%以上，使石膏的平均粒度從原來的4 6 u m增大至20 u m 50 ij m。
建筑石膏符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9776—2008《建筑石膏》的要求。 實施例11
石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，包括下述步驟
(1) 將鹽石膏漿經(jīng)離心沉降分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含 水質(zhì)量為40%;
(2) 加入水和實施例3制備的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量的30%,石 膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的2%，在攪拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶60小時；
(3) 過濾，固相加水洗滌、過濾，加水量為固相質(zhì)量的50%,得到二水石膏；二水石膏的 含鹽量降低至O. 2%以下；
6(4) 二水石膏經(jīng)干燥、200。C煅燒后獲得建筑石膏。
無水石膏的一次轉(zhuǎn)晶率達(dá)90%以上，使石膏的平均粒度從原來的4 6 u ra增大至20 " m 50 ti m。
建筑石膏符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9776—2008《建筑石膏》的要求。 實施例12
石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，包括下述步驟
(1) 將鹽石膏槳經(jīng)重力沉降分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含 水質(zhì)量為50%;
(2) 加入水和實施例4制備的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量的35%，石 膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的0. 8%，在攪拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶40小時；
(3) 過濾，固相加水洗滌、過濾2次，每次加水量為固相質(zhì)量的40%得到二水石膏；二水 石膏的含鹽量降低至0. 2%以下；
(4) 二水石膏經(jīng)干燥、18(TC煅燒后獲得建筑石膏。
無水石膏的一次轉(zhuǎn)晶率達(dá)90%以上，使石膏的平均粒度從原來的4 6u m增大至20 y m 50 u m。
建筑石膏符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9776 — 2008《建筑石膏》的要求。 工藝流程
從制鹽系統(tǒng)排出的石膏漿首先經(jīng)常規(guī)分離方法分離除去氯化鈉水溶液(含鹽母液)得到 含水鹽石膏，氯化鈉水溶i液返回制鹽系統(tǒng)，含水鈕石膏轉(zhuǎn)入攪拌槽，加入水、石膏轉(zhuǎn)晶激 發(fā)劑進(jìn)行轉(zhuǎn)晶，轉(zhuǎn)晶完成后的料漿進(jìn)行過濾，濾液(母液)部分返回轉(zhuǎn)晶過程，部分回礦 山或制鹽系統(tǒng)，固相可以直接作為水泥緩凝劑出售，也可加水洗滌，過濾得到二水石膏， 二水石膏再經(jīng)干燥、煅燒后即為建筑石膏產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，其特征是按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀20％～40％，檸檬酸鈉0.05％～0.3％，硫酸鈉20％～40％，碳酸鈉20％～40％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，其特征是所述硫酸鉀為36%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，其特征是所述檸檬酸鈉為0. 1%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，其特征是所述硫酸鈉為36%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，其特征是所述碳酸鈉為2鄉(xiāng)。
6. 石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，其特征是包括下述步驟(1) 將鹽石膏槳分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏，所述含水鹽石膏含水質(zhì)量為 20% 50%;(2) 加入水和權(quán)利要求1至5之一的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，所述水的加入量為含水鹽石膏質(zhì)量 的30%~40%，所述石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑的加入量為水及含水鹽石膏質(zhì)量總和的0. 1°/。 2%，在攪 拌下激發(fā)轉(zhuǎn)晶30-60小時；(3) 過濾，固相加水洗滌、過濾，得到二水石膏；(4) 二水石膏經(jīng)干燥、煅燒后獲得建筑石膏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，其特征是步驟(1) 所述分離為板框壓濾分離、重力沉降分離或離心沉降分離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，其特征是步驟(2) 所述激發(fā)轉(zhuǎn)晶時間為40~48小時。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，其特征是步驟(3) 所述加水洗滌、過濾的次數(shù)為1 2次，每次洗滌加水量為固相質(zhì)量的30% 50%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，其特征是步 驟(4)煅燒的溫度為180 20(TC。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑及在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用，石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑按質(zhì)量百分比由下述組分組成硫酸鉀20％～40％，檸檬酸鈉0.05％～0.3％，硫酸鈉20％～40％，碳酸鈉20％～40％；石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑在鹽石膏生產(chǎn)建筑石膏中的應(yīng)用的步驟為將鹽石膏漿分離除去氯化鈉水溶液后得到含水鹽石膏；(2)加入水和石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，轉(zhuǎn)晶；(3)過濾，加水洗滌、過濾，得到二水石膏；(4)經(jīng)干燥、煅燒后獲得建筑石膏。通過在鹽石膏中加入石膏轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，使無水石膏轉(zhuǎn)化為二水石膏，并使其顆粒長大，改善過濾、洗滌條件，顯著提高過濾設(shè)備生產(chǎn)能力，減少母液的夾帶量，再經(jīng)干燥、煅燒，使鹽石膏轉(zhuǎn)化為建筑石膏。
文檔編號C04B11/26GK101475328SQ200910067749
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者俠 陳, 陳麗芳 申請人:天津科技大學(xué)