專利名稱：利用檸檬酸廢渣生產(chǎn)α高強度石膏的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于檸檬酸生產(chǎn)廢渣處理技術領域，尤其是涉及一種檸檬酸廢渣制取α 聞強度石骨的方法。
背景技術：
α半水石膏的晶體為柱狀、短柱狀或針狀，具有較低的標準稠度需水量和較高強度，α半水石膏強度與晶形結構和晶體分布密切相關。通常認為2小時抗折強度超過5MPa 的石膏為高強度石膏。近年來，隨著我國陶瓷制造業(yè)、工藝美術業(yè)、精密鑄造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，模具用高強度α半水石膏的需求量越來越大。據(jù)統(tǒng)計，2009年全國陶瓷模具石膏總用量為450萬噸，精密鑄造用高強度石膏粉50多萬噸，醫(yī)用、工藝美術等行業(yè)用高強度石膏粉也超過50萬噸。高強度石膏粉需要用高品位原料制作，目前主要使用二水石膏含量85%以上的天然石膏為原料。受原材料和技術的雙重影響，我國能生產(chǎn)高強度石膏的企業(yè)比較少， 產(chǎn)量也比較低，不能滿足市場需求。為此，我國每年需從國外進口大量高強度石膏，而高強度石膏價格比較高。高強度α石膏的生產(chǎn)直接關系著陶瓷制造業(yè)、工藝美術業(yè)、精密鑄造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展速度和水平。鈣鹽法檸檬酸生產(chǎn)中產(chǎn)生大量廢渣，每生產(chǎn)I噸檸檬酸可產(chǎn)生2. 4噸廢渣。這些廢洛主要是朽1檬酸石膏，同時還含有一定量的菌絲體和殘余朽1檬酸。其中朽1檬酸石膏的主要成分是二水硫酸鈣，純度在95%以上，非常適合生產(chǎn)高強度的α半水石膏。但檸檬酸石膏含水量大，且含有一定的殘余酸和有機物(菌絲體)，PH值一般在3. 8^4. 5之間。受這些因素影響，現(xiàn)有利用檸檬酸廢渣生產(chǎn)的石膏普遍存在著強度偏低，凝結時間長的缺點，不能用作模具制造材料。為解決檸檬酸廢渣污染問題，多數(shù)廠家只能用它來生產(chǎn)水泥添加劑和普通的建筑石膏，其潛在價值沒有得到很好的利用。申請?zhí)枮?01010102221. I的中國專利申請公開了一種“利用脫硫石膏或檸檬酸石膏生產(chǎn)α-石膏的方法”，包括制漿、反應、干燥、粉磨、改性、陳化、均化步驟，工藝復雜，周期長，生產(chǎn)效率低，需要添加轉晶劑和大量調漿水，反應溫度和壓力高，生產(chǎn)成本高，難以推廣應用。中國發(fā)明專利(97119476. 9)公開了 “一種利用檸檬酸石膏生產(chǎn)高強度α石膏粉的工藝方法”，該工藝通過蒸壓轉晶進行晶體的重結晶，但原料需要經(jīng)過加壓成型，同時需要添加轉晶劑，蒸壓壓力高，需要I. 3 2. OMPa，不僅處理工序復雜，而且能耗大、生產(chǎn)成本聞。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種以檸檬酸廢渣為原料，工藝簡單，成本低的高強度α石膏生產(chǎn)方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明包括以下步驟
I)、調漿檸檬酸廢渣加水混合調漿，加水量為檸檬酸廢渣重量的I至2倍，同時邊攪拌邊加入廢渣重量O. 05-0. 1%的雙氧水，充分攪拌使其調成勻漿；2)、脫水將上述勻漿于離心機中離心脫水，使物料中自由水含量為15—17% ；
3)、蒸壓轉晶將脫水后物料于密閉蒸壓釜中，通入蒸汽，保持釜內溫度110-130°C、壓力O. 1-0. 3 MPa，蒸壓時間為6-8小時；
4)、烘干將轉晶后物料轉入沸騰爐中進行連續(xù)烘干，烘干溫度為110-160°C，烘干時間為5-7小時；
5)、磨粉待烘干物料冷卻后送入球磨機中，將其球磨至150-200目。優(yōu)選的是所述廢渣調漿時雙氧水的加入量為廢渣重量的O. 06-0. 08%，所述雙氧水濃度為25-30%，調漿用水為離心分離收集水。本發(fā)明的有益效果在于通常認為調節(jié)α半水石膏晶體形貌，獲得短柱狀α半水石膏晶體是制備高強石膏的關鍵；而且有機酸是α半水石膏的常用調晶劑，它可改變不同晶面生長的相對速率，有利于制備短柱狀高強α半水石膏。檸檬酸廢渣中含有5-7%的殘余檸檬酸，過多的殘余有機酸不利于生產(chǎn)高強α半水石膏。本發(fā)明在調漿時加入了一定量的雙氧水，其中的過氧化氫作為氧化劑與廢渣中殘余的部分檸檬酸發(fā)生反應，將其氧化分解，使廢渣中的檸檬酸等有機酸含量在一合適范圍內，這些有機酸在蒸壓轉晶中起到調晶劑的作用，對α半水石膏晶體的形成有一定的促進作用，也有利于獲得高含量、且分布集中的柱狀、短柱狀或針狀α石膏晶體。對利用該工藝獲得的α半水石膏，經(jīng)檢測其2小時抗折強度都達到了 5MPa以上。不僅與此，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟包括調漿、脫水、蒸壓轉晶、烘干和磨粉，與現(xiàn)有工藝比較，調漿時加水量少，蒸壓轉晶的溫度和壓力低，耗能低，也不需要添加轉晶劑，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)周期短，效率高。
具體實施例方式實施例I :
本發(fā)明所述檸檬酸廢渣為鈣鹽法檸檬酸生產(chǎn)廢渣，包括檸檬酸廢渣預處理調漿、脫水、 蒸壓轉晶、烘干和磨粉工藝，具體工藝步驟為
1)、調漿于調漿罐中加入100千克檸檬酸生產(chǎn)廢渣和100千克水，調漿水可用離心收集水，即以前收集的離心分離水，同時邊攪拌邊加入O. 05千克濃度為30%的雙氧水，并充分攪拌均勻；
2)、脫水將上述勻漿于離心機中離心脫水，使物料脫水后自由水含量為15%，將離心分離水收集作為以后調漿用水使用；
3)、蒸壓轉晶將脫水后物料置于密閉立式蒸壓釜中，通入蒸汽，保持釜內溫度110°C、 壓力O. I MPa，蒸壓時間為8小時；
4)、烘干將轉晶后物料迅速轉入導熱油沸騰爐中進行烘干，烘干溫度為110°C，烘干時間為 小時；
5)、磨粉待烘干物料冷卻后送入球磨機中，將其球磨至150目后包裝入庫。取本批產(chǎn)品按照國家標準進行指標檢測，檢測結果如下。
權利要求
1.一種利用檸檬酸廢渣生產(chǎn)α高強度石膏的方法，其特征是包括以下步驟1)、調漿檸檬酸廢渣加水混合調漿，檸檬酸廢渣與水重量比為I:1-2，同時邊攪拌邊加入廢渣重量O. 05-0. 1%的雙氧水，充分攪拌調成勻漿；2)、脫水將上述勻漿于離心機中離心脫水，使物料中自由水含量為15—17% ；3)、蒸壓轉晶將脫水后物料于密閉蒸壓釜中，通入蒸汽，并保持釜內溫度110-130°C、 壓力O. 1-0. 3 MPa，蒸壓時間為6-8小時；4)、烘干將轉晶后物料轉入沸騰爐中進行烘干，烘干溫度為110-160°C，烘干時間為 5-7小時；5)、磨粉待烘干物料冷卻后送入球磨機中，將其球磨至150-200目。
2.按照權利要求I所述的利用檸檬酸廢渣生產(chǎn)α高強度石膏的方法，其特征是所述廢渣調漿時雙氧水的加入量為廢渣重量的O. 06-0. 08%，所述雙氧水濃度為25-30%，調漿用水為離心分離收集水。
3.按照權利要求2所述的利用檸檬酸廢渣生產(chǎn)α高強度石膏的方法，其特征是所述蒸壓轉晶的溫度為115-125°C、壓力為O. 2-0. 3 MPa，蒸壓時間為6-7個小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用檸檬酸廢渣生產(chǎn)α高強度石膏的方法，包括檸檬酸廢渣預處理調漿、脫水、蒸壓轉晶、烘干和磨粉步驟，調漿時加入一定量雙氧水。本發(fā)明利用鈣鹽法檸檬酸生產(chǎn)廢渣為原料制取高強度α半水石膏，具有工藝步驟少，生產(chǎn)周期短，效率高的優(yōu)點。調漿時加水量少，蒸壓轉晶的溫度和壓力低，耗能低，同時不需要添加轉晶劑，生產(chǎn)成本低，便于推廣應用，不僅使檸檬酸廢渣變廢為寶，而且能解決高強度α半水石膏產(chǎn)量不足的問題。
文檔編號C04B11/26GK102584052SQ201210029468
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權日2012年2月10日
發(fā)明者于明華, 夏瑞民, 張傳惠, 李世勇, 李儉, 王思影, 馬欽元 申請人:濰坊英軒實業(yè)有限公司