1.本發(fā)明屬于硫酸鈣晶須制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法。

背景技術(shù)：

2.硫酸鈣晶須是一種以單晶形式生長(zhǎng)的新型針狀、具有均勻橫截面、完整外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)完善的纖維材料，具有填料的細(xì)度、短纖維材料的長(zhǎng)徑比、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、韌性好、電絕緣性好、強(qiáng)度高、容易進(jìn)行表面改性、能夠均勻分散等優(yōu)點(diǎn)，硫酸鈣晶須是重要的綠色環(huán)保原料。天然石膏主要用于傳統(tǒng)建材行業(yè)，附加值低；工業(yè)副產(chǎn)石膏的主要成分為硫酸鈣，是氯堿化工、脫硫、造紙、磷化工、鈦白粉、檸檬酸、石化等行業(yè)的主要工業(yè)廢渣，隨著社會(huì)對(duì)新材料的不斷需求，工業(yè)廢棄石膏的排放量將會(huì)大量增加。工業(yè)副產(chǎn)石膏的大量堆放不僅對(duì)環(huán)境造成了威脅，也給企業(yè)帶來(lái)了沉重的環(huán)保負(fù)擔(dān)，所以工業(yè)副產(chǎn)石膏無(wú)害化、資源化迫在眉睫。

3.傳統(tǒng)硫酸鈣晶須生產(chǎn)方法是使用反應(yīng)釜間歇生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率低，操作工人需求量大，并且由于工人操作的環(huán)節(jié)較多，致使硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)備占地大，能耗高。

4.因此，設(shè)計(jì)研發(fā)一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，以至少解決上述部分技術(shù)問(wèn)題，成為所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，通過(guò)連續(xù)制漿、連續(xù)轉(zhuǎn)晶、連續(xù)改性，從而實(shí)現(xiàn)硫酸鈣晶須高效連續(xù)制備的目的。

6.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

7.一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，包括以下步驟：將石膏原料與水混合制漿成石膏漿液，再將石膏漿液進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須，再依次對(duì)硫酸鈣晶須進(jìn)行改性和過(guò)濾，所得濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品；

8.石膏原料在依次進(jìn)行制漿、轉(zhuǎn)晶、改性和過(guò)濾得到硫酸鈣晶須產(chǎn)品時(shí)，均在硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)中進(jìn)行，并且硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)包括：用于存儲(chǔ)石膏原料的石膏料倉(cāng)，從石膏料倉(cāng)接出用于計(jì)量輸送石膏原料的具備稱重功能的輸送帶，從輸送帶接出用于進(jìn)行一級(jí)制漿的化漿池，從化漿池通過(guò)第一管道接出用于進(jìn)行二級(jí)制漿的連續(xù)制漿器，從連續(xù)制漿器通過(guò)第二管道接出用于進(jìn)行轉(zhuǎn)晶的連續(xù)轉(zhuǎn)晶器，從連續(xù)轉(zhuǎn)晶器接出用于減壓混合的閃蒸器，接入至閃蒸器用于為閃蒸器內(nèi)輸送改性劑的改性加藥裝置，從閃蒸器接出用于進(jìn)行改性的連續(xù)改性器，從連續(xù)改性器接出用于進(jìn)行過(guò)濾的帶式過(guò)濾機(jī)，以及分別與化漿池和連續(xù)制漿器相連接用于為化漿池和連續(xù)制漿器輸水并可自加熱及沉淀的循環(huán)水槽；第一管道上設(shè)有第一計(jì)量泵，第二管道上設(shè)有第二計(jì)量泵，帶式過(guò)濾機(jī)和閃蒸器分別通過(guò)水管與循環(huán)水槽相連接，帶式過(guò)濾機(jī)濾液通過(guò)水管輸送至循環(huán)水槽內(nèi)。

9.進(jìn)一步地，連續(xù)制漿器包括連續(xù)制漿罐，設(shè)于連續(xù)制漿罐內(nèi)的強(qiáng)力離心攪拌器，以

及設(shè)于連續(xù)制漿罐內(nèi)并與強(qiáng)力離心攪拌器相配合的折流擋板。

10.進(jìn)一步地，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器入口和出口均設(shè)有壓力表和安全閥，安全閥通過(guò)管道接通至循環(huán)水槽，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器頂部設(shè)有用于排出其內(nèi)部空氣和蒸汽的排空閥，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器設(shè)有電磁攪拌機(jī)和加熱裝置，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器出口設(shè)有取樣口。

11.進(jìn)一步地，改性加藥裝置包括通過(guò)改性劑輸送管道與閃蒸器相連接用于存儲(chǔ)改性劑的儲(chǔ)藥罐，改性劑輸送管道上設(shè)有用于將改性劑輸送至閃蒸器內(nèi)的第三計(jì)量泵；閃蒸器上設(shè)有壓力表、安全閥和減壓閥，安全閥和減壓閥分別接入至連接在閃蒸器和循環(huán)水槽之間的水管內(nèi)；循環(huán)水槽連接有與外界水源相連接的補(bǔ)水管，化漿池內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)。

12.進(jìn)一步地，石膏原料與水混合制漿時(shí)，包括以下步驟：

13.步驟1、將石膏原料與水初步混合，制漿成初級(jí)石膏漿液；

14.步驟2、在初級(jí)石膏漿液中加水稀釋制漿成石膏漿液。

15.進(jìn)一步地，初級(jí)石膏漿液的固液比為15％-40％，石膏漿液的固液比為4％-15％。

16.進(jìn)一步地，石膏漿液在進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須時(shí)，轉(zhuǎn)晶環(huán)境溫度為112-150℃、壓力為0.15-0.4mpa；并且石膏漿液在轉(zhuǎn)晶環(huán)境中以0.01-0.02m/s的流速滯留20-80min。

17.進(jìn)一步地，在硫酸鈣晶須進(jìn)行改性時(shí)，需添加改性劑，改性劑按無(wú)水硫酸鈣計(jì)其添加量為0.1％-5％，改性劑為硬脂酸、聚丙烯酰胺、硅酸鈉、聚磷酸或其鹽中的一種、兩種或多種；改性環(huán)境溫度為112-150℃，并且混合有改性劑的硫酸鈣晶須在改性環(huán)境中以0.02-0.03m/s的流速滯留10-60min。

18.進(jìn)一步地，石膏原料為天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏、鹽石膏、或者化學(xué)合成石膏中的一種、兩種、或這多種混合石膏；并且石膏原料中二水硫酸鈣含量大于90％，其在400℃以上溫度保持1-2小時(shí)的煅燒白度大于80，石膏原料在制漿前需進(jìn)行破碎、過(guò)篩。

19.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

20.本發(fā)明設(shè)計(jì)科學(xué)合理，原料來(lái)源種類多，硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，設(shè)備占地小，節(jié)能高效，可連續(xù)生產(chǎn)硫酸鈣晶須，打破了傳統(tǒng)使用反應(yīng)釜間歇生產(chǎn)硫酸鈣晶須的壁壘，使生產(chǎn)效率大大提升，并且需要工人操作的環(huán)節(jié)大大減少，降低了勞動(dòng)力配置，同時(shí)也提升了硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

21.圖1為本發(fā)明硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)示意圖。

22.圖2為本發(fā)明連續(xù)制漿器放大視圖。

23.圖3為本發(fā)明化漿池放大視圖。

24.圖4為本發(fā)明閃蒸器放大視圖。

25.圖5為本發(fā)明連續(xù)轉(zhuǎn)晶器放大視圖。

26.圖6為本發(fā)明連續(xù)改性器放大視圖。

27.圖7為本發(fā)明實(shí)例1制備出的硫酸鈣晶須進(jìn)行掃描電鏡分析圖(a表示硫酸鈣晶須整體情況圖；b表示對(duì)一根硫酸鈣晶須局部放大后的圖)。

28.其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為：

29.1-石膏料倉(cāng)、2-輸送帶、3-化漿池、4-第一計(jì)量泵、5-連續(xù)制漿器、6-壓力表、7-安全閥、8-排空閥、9-連續(xù)轉(zhuǎn)晶器、10-減壓閥、11-閃蒸器、12-連續(xù)改性器、13-帶式過(guò)濾機(jī)、

14-循環(huán)水槽、15-電磁攪拌機(jī)、16-取樣口、17-改性加藥裝置、18-第一管道、19-第二管道、20-第二計(jì)量泵、21-加熱裝置、22-改性劑輸送管道、23-第三計(jì)量泵、24-儲(chǔ)藥罐、25-補(bǔ)水管、26-攪拌機(jī)、51-連續(xù)制漿罐、52-強(qiáng)力離心攪拌器、53-折流擋板。

具體實(shí)施方式

30.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

31.如圖1-7所示，本發(fā)明提供的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，首先，將石膏原料與水混合制漿成石膏漿液。石膏原料與水混合制漿時(shí)，包括以下步驟：步驟1、將石膏原料與水初步混合，制漿成初級(jí)石膏漿液，初級(jí)石膏漿液的固液比為15％-40％；步驟2、在初級(jí)石膏漿液中加水稀釋制漿成石膏漿液，石膏漿液的固液比為4％-15％。石膏原料為天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏、鹽石膏、或者化學(xué)合成石膏中的一種、兩種、或這多種混合石膏；并且石膏原料中二水硫酸鈣含量大于90％，其在400℃以上溫度保持1-2小時(shí)的煅燒白度大于80，石膏原料在制漿前需進(jìn)行破碎、過(guò)篩。

32.然后，將石膏漿液進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須。石膏漿液在進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須時(shí)，轉(zhuǎn)晶環(huán)境溫度為112-150℃、壓力為0.15-0.4mpa；并且石膏漿液在轉(zhuǎn)晶環(huán)境中以0.01-0.02m/s的流速滯留20-80min。

33.最后，依次對(duì)硫酸鈣晶須進(jìn)行改性和過(guò)濾，所得濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品。在硫酸鈣晶須進(jìn)行改性時(shí)，需添加改性劑，改性劑按無(wú)水硫酸鈣計(jì)其添加量為0.1％-5％，改性劑為硬脂酸、聚丙烯酰胺、硅酸鈉、聚磷酸或其鹽中的一種、兩種或多種；改性環(huán)境溫度為112-150℃，并且混合有改性劑的硫酸鈣晶須在改性環(huán)境中以0.02-0.03m/s的流速滯留10-60min。

34.本發(fā)明設(shè)計(jì)科學(xué)合理，原料來(lái)源種類多，硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，設(shè)備占地小，節(jié)能高效，可連續(xù)生產(chǎn)硫酸鈣晶須，打破了傳統(tǒng)使用反應(yīng)釜間歇生產(chǎn)硫酸鈣晶須的壁壘，使生產(chǎn)效率大大提升，并且需要工人操作的環(huán)節(jié)大大減少，降低了勞動(dòng)力配置，同時(shí)也提升了硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量。

35.本發(fā)明一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，對(duì)符合要求的石膏經(jīng)破碎、過(guò)篩后，將石膏與水初步混合，后根據(jù)硫酸鈣晶須轉(zhuǎn)晶需要用水準(zhǔn)確稀釋到石膏含量為4-15％左右的混合液，將稀釋好的混合石膏泵入已開(kāi)啟的連續(xù)轉(zhuǎn)晶系統(tǒng)，升溫直到石膏轉(zhuǎn)晶條件下經(jīng)保溫、改性、過(guò)濾后得改性二水硫酸鈣晶須產(chǎn)品，過(guò)濾水返回系統(tǒng)前端循環(huán)使用。符合要求的石膏為二水硫酸鈣含量大于90％、煅燒石膏白度80以上的天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏、化學(xué)合成石膏(含ca

2+

或so

42-原料制備的石膏)等。其中，煅燒條件為大于400℃保溫1-2小時(shí)。本發(fā)明石膏與水初步混合在化漿池內(nèi)完成且石膏濃度控制在15％-40％之間，二次用水稀釋制漿在連續(xù)制漿器內(nèi)完成。

36.本發(fā)明連續(xù)轉(zhuǎn)晶系統(tǒng)包括依次連通的石膏料倉(cāng)、輸送帶、化漿池、連續(xù)制漿器、連續(xù)轉(zhuǎn)晶器、閃蒸器、連續(xù)改性器、帶式過(guò)濾機(jī)和循環(huán)水槽。輸送帶設(shè)置有稱重功能裝置，化漿池和循環(huán)水槽之間由水管連通。連續(xù)制漿器設(shè)置有強(qiáng)力離心混合裝置，強(qiáng)力離心混合裝置

包括強(qiáng)力離心攪拌器和折流擋板。連續(xù)制漿器加設(shè)在線密度檢測(cè)儀。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器設(shè)置有加熱裝置，分加熱段、保溫段。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器入口和出口還設(shè)置有壓力表、安全閥，在連續(xù)轉(zhuǎn)晶器頂部還設(shè)置有排空閥。閃蒸器設(shè)置有安全閥、壓力表、減壓閥，減壓閥和安全閥連通循環(huán)水槽。閃蒸器連接有在線改性加藥裝置。循環(huán)水槽設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)和沉淀機(jī)構(gòu)，以滿足自加熱和自沉淀。循環(huán)水槽與化漿池、連續(xù)制漿器通過(guò)水管相連。循環(huán)水槽還設(shè)置有補(bǔ)水管。

37.本發(fā)明轉(zhuǎn)晶為石膏漿液在連續(xù)轉(zhuǎn)晶器中升溫達(dá)到生成硫酸鈣晶須的條件為：壓力0.15-0.4mpa，溫度為112-150℃，流速為0.01-0.02m/s，停留時(shí)間為20-80min。改性為對(duì)生成的硫酸鈣晶須進(jìn)行改性。改性劑為硬脂酸、聚丙烯酰胺、硅酸鈉、聚磷酸或其鹽中的一種、兩種或多種。改性劑添加量為0.1％-5％(按無(wú)水硫酸鈣計(jì))。流速為0.02-0.03m/s，停留時(shí)間為10-60min。硫酸鈣晶須為改性半水硫酸鈣晶須或改性二水硫酸鈣晶須。硫酸鈣晶須過(guò)濾水經(jīng)多級(jí)沉降池，溢流至清水池，清水回用與前端的制漿階段。制備所得的改性硫酸鈣晶須可直接用于造紙，烘干、煅燒后得到無(wú)水硫酸鈣晶須，可用于摩擦、塑料、橡膠等行業(yè)。

38.如圖1-6所示，本發(fā)明石膏原料在依次進(jìn)行制漿、轉(zhuǎn)晶、改性和過(guò)濾得到硫酸鈣晶須產(chǎn)品時(shí)，均在硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)中進(jìn)行，并且硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)包括：用于存儲(chǔ)石膏原料的石膏料倉(cāng)1，從石膏料倉(cāng)1接出用于計(jì)量輸送石膏原料的具備稱重功能的輸送帶2，從輸送帶2接出用于進(jìn)行一級(jí)制漿的化漿池3，從化漿池3通過(guò)第一管道18接出用于進(jìn)行二級(jí)制漿的連續(xù)制漿器5，從連續(xù)制漿器5通過(guò)第二管道19接出用于進(jìn)行轉(zhuǎn)晶的連續(xù)轉(zhuǎn)晶器9，從連續(xù)轉(zhuǎn)晶器9接出用于減壓混合的閃蒸器11，接入至閃蒸器11用于為閃蒸器11內(nèi)輸送改性劑的改性加藥裝置17，從閃蒸器11接出用于進(jìn)行改性的連續(xù)改性器12，從連續(xù)改性器12接出用于進(jìn)行過(guò)濾的帶式過(guò)濾機(jī)13，以及分別與化漿池3和連續(xù)制漿器5相連接用于為化漿池3和連續(xù)制漿器5輸水并可自加熱及沉淀的循環(huán)水槽14；第一管道18上設(shè)有第一計(jì)量泵4，第二管道19上設(shè)有第二計(jì)量泵20，帶式過(guò)濾機(jī)13和閃蒸器11分別通過(guò)水管與循環(huán)水槽14相連接，帶式過(guò)濾機(jī)13濾液通過(guò)水管輸送至循環(huán)水槽14內(nèi)。

39.本發(fā)明連續(xù)制漿器5包括連續(xù)制漿罐51，設(shè)于連續(xù)制漿罐51內(nèi)的強(qiáng)力離心攪拌器52，以及設(shè)于連續(xù)制漿罐51內(nèi)并與強(qiáng)力離心攪拌器52相配合的折流擋板53。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器9入口和出口均設(shè)有壓力表6和安全閥7，安全閥7通過(guò)管道接通至循環(huán)水槽14，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器9頂部設(shè)有用于排出其內(nèi)部空氣和蒸汽的排空閥8，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器9設(shè)有電磁攪拌機(jī)15和加熱裝置21，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器9出口設(shè)有取樣口16。改性加藥裝置17包括通過(guò)改性劑輸送管道22與閃蒸器11相連接用于存儲(chǔ)改性劑的儲(chǔ)藥罐24，改性劑輸送管道22上設(shè)有用于將改性劑輸送至閃蒸器11內(nèi)的第三計(jì)量泵23；閃蒸器11上設(shè)有壓力表6、安全閥7和減壓閥10，安全閥7和減壓閥10分別接入至連接在閃蒸器11和循環(huán)水槽14之間的水管內(nèi)；循環(huán)水槽14連接有與外界水源相連接的補(bǔ)水管25，化漿池3內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)26。

40.通過(guò)上述硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)，可快速高效連續(xù)生產(chǎn)硫酸鈣晶須產(chǎn)品。

41.本發(fā)明連續(xù)制備硫酸鈣晶須系統(tǒng)，包括依次連通的石膏料倉(cāng)、輸送帶、化漿池、連續(xù)制漿器、連續(xù)轉(zhuǎn)晶器、閃蒸器、連續(xù)改性器、帶式過(guò)濾機(jī)和循環(huán)水槽。連續(xù)制漿器包括有在線密度檢測(cè)儀，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器包括有加熱裝置，改性器包括有在線加藥裝置。

42.本發(fā)明連續(xù)制備硫酸鈣晶須系統(tǒng)中，石膏料倉(cāng)的作用是對(duì)原料石膏進(jìn)行儲(chǔ)存。輸送帶的作用是將料倉(cāng)中的石膏均勻輸送到化漿池。化漿池的作用是將固體石膏與加入的水混合，調(diào)為一定固含量可泵送的均勻石膏漿液?；瘽{池石膏固液比為15％-40％，保證石膏

可泵送但用水量最少，因?yàn)榛瘽{池用水量少，后面工序加入的熱水量相應(yīng)就多，保證了后續(xù)加熱裝置的效率。連續(xù)制漿器的作用是連續(xù)制備設(shè)定固含量的工藝石膏漿液。連續(xù)制漿器的工作原理是利用離心力的作用，對(duì)來(lái)自化漿池的石膏漿液和加入的水進(jìn)行強(qiáng)制混合，從而獲得均勻的工藝石膏漿液。連續(xù)制漿器所配置出工藝石膏漿液的固液比為4％-12％。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器分加熱區(qū)、轉(zhuǎn)晶區(qū)和保溫區(qū)，從連續(xù)制漿器泵送過(guò)來(lái)的石膏漿液進(jìn)入連續(xù)轉(zhuǎn)晶器中，在加熱區(qū)中加熱，使其達(dá)到轉(zhuǎn)晶條件生成硫酸鈣晶須，之后進(jìn)入保溫區(qū)保溫，讓石膏漿液中的石膏充分生成硫酸鈣晶須。轉(zhuǎn)晶條件為壓力0.15-0.4mpa，溫度為112-150℃，流速為0.01-0.02m/s，停留時(shí)間為20-80min。閃蒸器的作用是減壓，通過(guò)突然擴(kuò)大的出口，可以很好的將改性劑與硫酸鈣晶須漿液混合。改性劑添加量為0.1％-5％。流速為0.02-0.03m/s，停留時(shí)間為10-60min。連續(xù)改性器的作用是讓加入的改性劑對(duì)生產(chǎn)的硫酸鈣晶須進(jìn)行保護(hù)，使其在常溫中長(zhǎng)期保存不水化。帶式過(guò)濾機(jī)的作用是將硫酸鈣晶須與循環(huán)水分離。循環(huán)水槽的作用是儲(chǔ)存系統(tǒng)中的水，并向系統(tǒng)供給水。本發(fā)明連續(xù)制備硫酸鈣晶須系統(tǒng)采用連續(xù)轉(zhuǎn)晶器，保證了硫酸鈣晶須制備的效率，節(jié)能高效，硫酸鈣晶須質(zhì)量可控，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化自動(dòng)控制。

43.本發(fā)明石膏料倉(cāng)可設(shè)振動(dòng)器，以保證石膏在料倉(cāng)不會(huì)架空；輸送帶選用自稱重輸送帶，可實(shí)時(shí)對(duì)輸送物料進(jìn)行稱重。設(shè)置稱重裝置的輸送帶可以保證向系統(tǒng)供應(yīng)的石膏量恒定，保證了系統(tǒng)的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。化漿池和循環(huán)水槽之間由水管連通。在石膏加入化漿池的同時(shí)，循環(huán)水槽向化漿池定量注入循環(huán)熱水，將固體石膏與加入的水混合，調(diào)為一定固含量可泵送的均勻石膏漿液。

44.本發(fā)明連續(xù)制漿器設(shè)置有強(qiáng)力離心混合裝置。強(qiáng)力離心混合裝置是由強(qiáng)力離心攪拌器和折流擋板組合而成。由化漿池泵入的石膏漿液和來(lái)自循環(huán)水槽的熱水混合，在強(qiáng)力離心攪拌器的作用下甩到折流擋板上，在折流擋板的作用下，石膏漿液又折流到強(qiáng)力離心攪拌器下層葉輪上，這樣多次強(qiáng)制混合，使石膏漿液與循環(huán)水混合均勻。

45.本發(fā)明連續(xù)制漿器還可加設(shè)在線密度檢測(cè)儀。在一定范圍內(nèi)，密度和固含量成正比，通過(guò)檢測(cè)密度來(lái)控制石膏漿液固含量。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器設(shè)置有加熱裝置，分加熱段、轉(zhuǎn)晶段、保溫段。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器入口和出口還設(shè)置有壓力表、安全閥，在連續(xù)轉(zhuǎn)晶器頂部還設(shè)置有排空閥。壓力表用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況，出現(xiàn)異常，安全閥工作，保證系統(tǒng)的安全性。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器頂部設(shè)置的排空閥是用于排出系統(tǒng)內(nèi)部的空氣、蒸汽，保證系統(tǒng)內(nèi)部始終充滿石膏漿液。

46.本發(fā)明閃蒸器設(shè)置有安全閥、壓力表、減壓閥，減壓閥和安全閥連通循環(huán)水槽。循環(huán)水槽設(shè)加熱裝置和沉淀裝置，以實(shí)現(xiàn)其自加熱和自沉淀功能。沉淀裝置是將循環(huán)水中的部分雜質(zhì)和石膏沉淀，與循環(huán)水分離，保證循環(huán)水水質(zhì)。加熱裝置是給循環(huán)水加熱，使進(jìn)入連續(xù)轉(zhuǎn)晶器的石膏漿液有一定的溫度，保證連續(xù)轉(zhuǎn)晶系統(tǒng)生產(chǎn)效率。循環(huán)水槽與化漿池、連續(xù)制漿器通過(guò)水管相連。循環(huán)水槽還設(shè)置有補(bǔ)水管。

47.本發(fā)明連續(xù)制備硫酸鈣晶須系統(tǒng)具體工作過(guò)程如下：

48.石膏原料輸入石膏料倉(cāng)儲(chǔ)存，在帶有稱重功能的輸送帶作用下，將定量石膏輸送到化漿池中，與此同時(shí)加入定量水，在化漿池?cái)嚢铏C(jī)的作用下，石膏變成可泵送的石膏漿液。石膏漿液在第一計(jì)量泵的作用下，泵入連續(xù)制漿器，與此同時(shí)加入循環(huán)水池中預(yù)先加熱的循環(huán)水，在離心力的作用下，石膏漿液與水多次強(qiáng)制混合，得到均勻的工藝石膏漿液。工藝石膏漿液通過(guò)第二計(jì)量泵定量泵入連續(xù)轉(zhuǎn)晶器中，升溫，達(dá)到生成硫酸鈣晶須的條件生

成硫酸鈣晶須。連續(xù)轉(zhuǎn)晶器下部設(shè)置的攪拌機(jī)保證硫酸鈣晶須不會(huì)沉淀。硫酸鈣晶須漿液在進(jìn)入閃蒸器的同時(shí)加入改性劑，在閃蒸器突然擴(kuò)大入口處，漿液減壓并使改性劑與之混合均勻，進(jìn)入到連續(xù)改性器中保溫一段時(shí)間，然后通過(guò)帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾液進(jìn)入循環(huán)水槽循環(huán)使用，濾餅即為合格硫酸鈣晶須產(chǎn)品，可用于造紙。此硫酸鈣晶須經(jīng)過(guò)烘干、煅燒得到無(wú)水硫酸鈣晶須，可用于摩擦、塑料、橡膠等高分子行業(yè)。

49.下述實(shí)施例采用上述連續(xù)制備硫酸鈣晶須系統(tǒng)進(jìn)行制備硫酸鈣晶須。

50.實(shí)施例1

51.將300目天然石膏加入石膏料倉(cāng)中，在設(shè)定好的輸送帶速度、加水水量下，得到設(shè)定固液比的石膏漿液。石膏漿液通過(guò)計(jì)量泵定量泵入連續(xù)轉(zhuǎn)晶器中，升溫，達(dá)到生成硫酸鈣晶須的條件生成硫酸鈣晶須。保溫，改性，過(guò)濾，濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品。

52.各個(gè)階段的具體工藝條件如下表1所示：

53.表1連續(xù)制備硫酸鈣晶須中各個(gè)階段的條件控制

[0054][0055][0056]

對(duì)本實(shí)施例制備出的硫酸鈣晶須進(jìn)行掃描電鏡分析，結(jié)果如圖7所示。圖7中，a表示硫酸鈣晶須整體情況圖，b表示對(duì)一根硫酸鈣晶須局部放大后的圖，由圖7可以看出，連續(xù)制備的硫酸鈣晶須表面光滑平整，無(wú)明顯缺陷，晶須直徑約1-2μm，長(zhǎng)度約在100-300微米之間不等，晶須的松散堆密度在0.18-0.20g/cm3。

[0057]

實(shí)施例2

[0058]

將硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的石膏加入石膏料倉(cāng)中，在設(shè)定好的輸送帶速度、加水水量下，得到設(shè)定固液比的石膏漿液。石膏漿液通過(guò)計(jì)量泵定量泵入連續(xù)轉(zhuǎn)晶器中，升溫，達(dá)到生成硫酸鈣晶須的條件生成硫酸鈣晶須。保溫，改性，過(guò)濾，濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品。

[0059]

各個(gè)階段的具體工藝條件如下表2所示：

[0060]

表2連續(xù)制備硫酸鈣晶須中各個(gè)階段的條件控制

[0061][0062][0063]

本實(shí)施例制備出的硫酸鈣晶須與實(shí)施例1制備出的硫酸鈣晶須具有相類似的特性，在此不對(duì)本實(shí)施例制備的硫酸鈣晶須的表征分析進(jìn)行例舉，但其制備原理、步驟及達(dá)到的目的均與實(shí)施例1相同。

[0064]

實(shí)施例3

[0065]

將甜菜堿副產(chǎn)石膏加入石膏料倉(cāng)中，在設(shè)定好的輸送帶速度、加水水量下，得到設(shè)定固液比的石膏漿液。石膏漿液通過(guò)計(jì)量泵定量泵入連續(xù)轉(zhuǎn)晶器中，升溫，達(dá)到生成硫酸鈣晶須的條件生成硫酸鈣晶須。保溫，改性，過(guò)濾，濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品。

[0066]

各個(gè)階段的具體工藝條件如下表3所示：

[0067]

表3連續(xù)制備硫酸鈣晶須中各個(gè)階段的條件控制

[0068][0069]

本實(shí)施例制備出的硫酸鈣晶須與實(shí)施例1制備出的硫酸鈣晶須具有相類似的特性，在此不對(duì)本實(shí)施例制備的硫酸鈣晶須的表征分析進(jìn)行例舉，但其制備原理、步驟及達(dá)到的目的均與實(shí)施例1相同。

[0070]

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的較優(yōu)實(shí)施例用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，當(dāng)然更不是限制本發(fā)明的專利范圍；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍；也就是說(shuō)，但凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所解決的技術(shù)問(wèn)題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)；另外，將本發(fā)明的技術(shù)方案直接或間接的運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將石膏原料與水混合制漿成石膏漿液，再將石膏漿液進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須，再依次對(duì)硫酸鈣晶須進(jìn)行改性和過(guò)濾，所得濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品；石膏原料在依次進(jìn)行制漿、轉(zhuǎn)晶、改性和過(guò)濾得到硫酸鈣晶須產(chǎn)品時(shí)，均在硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)中進(jìn)行，并且硫酸鈣晶須連續(xù)制備系統(tǒng)包括：用于存儲(chǔ)石膏原料的石膏料倉(cāng)(1)，從石膏料倉(cāng)(1)接出用于計(jì)量輸送石膏原料的具備稱重功能的輸送帶(2)，從輸送帶(2)接出用于進(jìn)行一級(jí)制漿的化漿池(3)，從化漿池(3)通過(guò)第一管道(18)接出用于進(jìn)行二級(jí)制漿的連續(xù)制漿器(5)，從連續(xù)制漿器(5)通過(guò)第二管道(19)接出用于進(jìn)行轉(zhuǎn)晶的連續(xù)轉(zhuǎn)晶器(9)，從連續(xù)轉(zhuǎn)晶器(9)接出用于減壓混合的閃蒸器(11)，接入至閃蒸器(11)用于為閃蒸器(11)內(nèi)輸送改性劑的改性加藥裝置(17)，從閃蒸器(11)接出用于進(jìn)行改性的連續(xù)改性器(12)，從連續(xù)改性器(12)接出用于進(jìn)行過(guò)濾的帶式過(guò)濾機(jī)(13)，以及分別與化漿池(3)和連續(xù)制漿器(5)相連接用于為化漿池(3)和連續(xù)制漿器(5)輸水并可自加熱及沉淀的循環(huán)水槽(14)；第一管道(18)上設(shè)有第一計(jì)量泵(4)，第二管道(19)上設(shè)有第二計(jì)量泵(20)，帶式過(guò)濾機(jī)(13)和閃蒸器(11)分別通過(guò)水管與循環(huán)水槽(14)相連接，帶式過(guò)濾機(jī)(13)濾液通過(guò)水管輸送至循環(huán)水槽(14)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，連續(xù)制漿器(5)包括連續(xù)制漿罐(51)，設(shè)于連續(xù)制漿罐(51)內(nèi)的強(qiáng)力離心攪拌器(52)，以及設(shè)于連續(xù)制漿罐(51)內(nèi)并與強(qiáng)力離心攪拌器(52)相配合的折流擋板(53)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器(9)入口和出口均設(shè)有壓力表(6)和安全閥(7)，安全閥(7)通過(guò)管道接通至循環(huán)水槽(14)，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器(9)頂部設(shè)有用于排出其內(nèi)部空氣和蒸汽的排空閥(8)，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器(9)設(shè)有電磁攪拌機(jī)(15)和加熱裝置(21)，連續(xù)轉(zhuǎn)晶器(9)出口設(shè)有取樣口(16)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，改性加藥裝置(17)包括通過(guò)改性劑輸送管道(22)與閃蒸器(11)相連接用于存儲(chǔ)改性劑的儲(chǔ)藥罐(24)，改性劑輸送管道(22)上設(shè)有用于將改性劑輸送至閃蒸器(11)內(nèi)的第三計(jì)量泵(23)；閃蒸器(11)上設(shè)有壓力表(6)、安全閥(7)和減壓閥(10)，安全閥(7)和減壓閥(10)分別接入至連接在閃蒸器(11)和循環(huán)水槽(14)之間的水管內(nèi)；循環(huán)水槽(14)連接有與外界水源相連接的補(bǔ)水管(25)，化漿池(3)內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)(26)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，石膏原料與水混合制漿時(shí)，包括以下步驟：步驟1、將石膏原料與水初步混合，制漿成初級(jí)石膏漿液；步驟2、在初級(jí)石膏漿液中加水稀釋制漿成石膏漿液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，初級(jí)石膏漿液的固液比為15％-40％，石膏漿液的固液比為4％-15％。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，石膏漿液在進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須時(shí)，轉(zhuǎn)晶環(huán)境溫度為112-150℃、壓力為0.15-0.4mpa；并且石膏漿液在轉(zhuǎn)晶環(huán)境中以0.01-0.02m/s的流速滯留20-80min。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，在硫酸鈣晶須進(jìn)行改性時(shí)，需添加改性劑，改性劑按無(wú)水硫酸鈣計(jì)其添加量為0.1％-5％，改性劑為硬脂酸、

聚丙烯酰胺、硅酸鈉、聚磷酸或其鹽中的一種、兩種或多種；改性環(huán)境溫度為112-150℃，并且混合有改性劑的硫酸鈣晶須在改性環(huán)境中以0.02-0.03m/s的流速滯留10-60min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，其特征在于，石膏原料為天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏或者化學(xué)合成石膏中的一種、兩種、或這多種混合石膏；并且石膏原料中二水硫酸鈣含量大于90％，其在400℃以上溫度保持1-2小時(shí)的煅燒白度大于80，石膏原料在制漿前需進(jìn)行破碎、過(guò)篩。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種硫酸鈣晶須連續(xù)制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)只能間歇生產(chǎn)導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、以及人工操作環(huán)節(jié)多導(dǎo)致硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明將石膏原料與水混合制漿成石膏漿液，再將石膏漿液進(jìn)行轉(zhuǎn)晶成硫酸鈣晶須，再依次對(duì)硫酸鈣晶須進(jìn)行改性和過(guò)濾，所得濾餅即為硫酸鈣晶須產(chǎn)品。本發(fā)明原料來(lái)源種類多，硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，設(shè)備占地小，節(jié)能高效，可連續(xù)生產(chǎn)硫酸鈣晶須，打破了傳統(tǒng)使用反應(yīng)釜間歇生產(chǎn)硫酸鈣晶須的壁壘，使生產(chǎn)效率大大提升，并且需要工人操作的環(huán)節(jié)大大減少，降低了勞動(dòng)力配置，同時(shí)也提升了硫酸鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量。鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量。鈣晶須產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：桂明生 杜茂送 郭永平

受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川康升晶須科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.19

技術(shù)公布日：2022/3/18