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浅谈激光粒度仪在硫酸钙行业中的应用

浏览次数: 日期:2015年11月26日 13:12

一、硫酸钙晶须及其市场发展概况

    硫酸钙晶须,别名:石膏晶须,石膏纤维;英文名称:Calcium Sulfate Whisker,缩写:CSW;化学式:CaSO4。国际商品名:ONODA-GPF 

晶须是指以单晶形式生长成的具有一定长径比的一种纤维材料,其直径约为0.1-10μm,长度约为10-1000μm,长径比达到5-1000 甚至更高的纤维状单晶体。不含有通常材料中存在的缺陷(晶界、位错、空穴等),原子高度有序,强度接近于完整晶体的理论值,是目前已知强度最大的固体,具有优良的力学性能,可作为符合材料的增强和改性组分。

 硫酸钙晶须,又称石膏晶须,是无水硫酸钙的纤维状单晶体,白色疏松针状物,具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸,其平均长径比一般为30-80。具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、耐高温、耐酸碱性、抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理,与树脂、塑料、橡胶相容性好,能够均匀分散,具有优良的增强功能和阻燃性。和其他无机晶须相比,硫酸钙晶须是无毒的绿色环保材料。可以说,硫酸钙晶须在胶粘剂中的应用有着十分广泛的前景。
     世界硫酸钙产业主要生产国有中国、美国、伊朗、加拿大、西班牙、墨西哥、泰国和法国,产量约占世界总产量63%。中国硫酸钙年产量最大。我国硫酸钙资源储藏量丰富、但开发利用率低,已采矿床采储比过高。硫酸钙提纯工艺多依赖手选或直接用于水泥工业,选矿技术在硫酸钙提纯中较之其它矿石应用较少。深加工产品熟石膏生产有悠久历史,近年来发展较快,熟石膏产业向先进设备工艺、多品种高质量规模型方向发展,我国熟石膏工业积极参与国际合作与国际竞争,出口贸易不断增长,原出口原矿局面逐渐转为出口熟石膏及其制品。我国医用石膏、食品级、化妆品级、工艺品级硫酸钙产、质量尚不能满足国内高端市场消费需求。建筑石膏和石膏建筑制品产业市场快速发展。为防止低端纸面石膏生产线盲目投资建设,有关部门制定产品质量标准和能耗指标。


二、硫酸钙制备

     目前,制取硫酸钙晶须的方法主要由水压热法和常压酸化法。水压热法,将天然石膏精制后得到的二水硫酸钙配制成水溶液,放入水压热容器中,在一定的温度和压力下,二水硫酸钙转变为针状的半水硫酸钙晶体。常压酸化法,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,转变为针状或纤维状半水硫酸钙晶须。结晶理论认为,硫酸钙晶须的制备实质上是颗粒状的二水硫酸钙失去结晶水,转变为半水或无水硫酸钙的过程,生成实质是一个溶解—结晶—脱水的过程.

制备技术现状

(1)石膏为原料  以石膏为原料制备硫酸钙晶须的方法主要有水热法和常压酸化法。该方法生产成本高,应用受到限制。 

(2)钙盐和硫酸盐为原料  此法又称为微乳法,分别配置钙盐和硫酸盐溶液,并进行机械搅拌,混合后轻微搅拌,陈化24h得到硫酸钙晶须。适当的陈化时间对产物净化与排列组装有一定作用。 

(3)柠檬酸废渣为原料  此法采用水热法:把柠檬酸废渣在变频行星式球墨磨12h,过滤,与一定的水混合,调PH3~4,加入一定比例的晶种和添加剂,进行水热反应,产物经过过滤、干燥,既得硫酸钙晶须。所制备的晶须平均长径比约为50,转化率超过90%

(4)废卤渣为原料  此法以海盐卤水经石灰乳处理后的卤渣为原料。所得产品纯度>98%,达到工业一级品的标准。

(5)氨碱厂废液与卤水为原料  该方法以氨碱厂蒸氨废液和制盐卤水,

6)利用烟气脱硫副产石膏  二氧化硫是污染环境的首要污染物,每年全球寒流燃料燃烧排放到大气中的二氧化硫高达2亿吨左右。用石灰乳吸收二氧化硫后形成亚硫酸钙料浆,加硫酸或通入废烟气,调整PH值至34,并家一定量的助晶剂和氧化催化剂(加入量为0.01%0.02%),通入氧气或空气使其氧化,氧化后趁热过滤,洗涤后在90℃下干燥。采用这种方法可直接制得直径约为12μm、长度约为100mm的硫酸钙晶须。

三、硫酸钙晶须粒度检测

    硫酸钙粒度在制备及其生产应用中有着重要的影响:如在生产高效磷符合肥中,湿法磷酸是主要原料,目前的湿法磷酸生产也主要采用二水硫酸钙结晶流程,而石膏结晶过程中如果控制不当,得到针状或片中不理想晶体,则会影响磷石膏的过滤,因此获得良好的石膏晶体在湿法磷酸生产中具有重大的现实意义......在尿基复合肥料的生产过程中,二水硫酸钙的结晶过程也会对生产工艺,操作参数等产生影响。因此硫酸钙晶须粒度检测必不可少。以下是使用winner200ZDE进行的硫酸钙粒度检测试验,其报告如下:

所属类别: 技术文章

该资讯的关键词为:激光粒度仪  硫酸钙 

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