一種制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法。該方法包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟和半水或石膏晶須的制取步驟；本方法可縮短晶須生長(zhǎng)時(shí)間，并將石膏晶須中五氧化二磷含量降低到0.3%以下，并且獲得的石膏晶須橫截面為六邊形，由此具有良好力學(xué)性能，能夠滿足更廣泛和更高要求的應(yīng)用中。同時(shí)添加的聚丙烯酰胺等高分子表面改性劑，石膏晶須表面光滑、手感柔順，有利于推廣應(yīng)用于高分子材料增強(qiáng)和替代木漿造紙。
【專利說明】—種制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法【【技術(shù)領(lǐng)域】】[0001]本發(fā)明屬于石膏晶須制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更明確地說涉及在濕法磷酸中副產(chǎn)石膏晶須方法的改進(jìn)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]石膏晶須是指具有固定橫截面形狀、完整的外形、完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)徑比5-1000的纖維狀單晶體。國(guó)際上石膏晶須基本上用水熱法制造，有半水和無水幾種。石膏晶須主要用于樹脂、橡膠、涂料、造紙中的增強(qiáng)劑或功能性填料，又可用于摩擦材料、建筑材料、密封材料、保溫及阻燃材料等。
[0003]本 申請(qǐng)人:在先發(fā)明專利ZL200410024348.0涉及了 “在磷酸中制造石膏晶須的方法”，該方法將含H3PO4Xa2+的磷酸鈣溶液逐漸加入硫酸溶液中，在50-95°C加熱條件下攪拌反應(yīng)120~150分鐘，生成石膏晶須。但該方法的不足在于生成的石膏晶須中五氧化二磷含量約為0.5%左右，應(yīng)用該方法難以進(jìn)一步降低晶須的磷含量，而且該方法未記載所制備獲得石膏晶須的橫截面形狀。
[0004]此后，四川大學(xué)、云南民族大學(xué)、甕福集團(tuán)有限公司申請(qǐng)的CN101736404A、CN102534801A、CN102352528A等專利文獻(xiàn)中均涉及了在磷酸中制備石膏晶須的方法，其中包括用硫酸、磷酸、硝酸和鹽酸分解磷礦。使用硝酸和鹽酸可以加快磷礦分解速度，但原料來源受限，不能普遍使用，另外還存在嚴(yán)重的腐蝕問題，同時(shí)由于反應(yīng)< 90°C，這些方法制成的幾乎都是橫截面為四邊形、化學(xué)組成為二水石膏的針狀磷石膏，如果用作建筑材料，還要經(jīng)過焙燒、脫水，耗費(fèi)大量能量制成半水石膏，才能使用。另外，石膏中如果磷元素含量高，會(huì)影響石膏晶體結(jié)構(gòu)，降低制成品的力學(xué)性能，使其應(yīng)用范圍受到限制。因此，在化學(xué)反應(yīng)的一開始，就應(yīng)該準(zhǔn)確控制石膏晶須的化學(xué)反應(yīng)條件，使獲得的石膏晶須產(chǎn)品具有理想的結(jié)構(gòu)和盡可能少的雜質(zhì)磷含量，這成為改革傳統(tǒng)濕法磷酸技術(shù)的關(guān)鍵因素。
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【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的，在于克服上述方法的缺點(diǎn)和不足，通過改進(jìn)在濕法磷酸生產(chǎn)過程中制造石膏晶須的工藝條件，如增加鈣離子濃度，調(diào)整晶須生長(zhǎng)溫度，添加水溶性高分子表面改性劑，從而獲得縮短石膏晶須生長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)能將石膏晶須的磷含量降低到0.3%以下的技術(shù)效果。在此條件下生成的石膏晶須其橫截面為六邊形，這種更接近圓形的橫截面結(jié)構(gòu)，比四邊形有更好的抗折強(qiáng)度，在后續(xù)加工和使用過程中，能夠起到增強(qiáng)力學(xué)性能的技術(shù)效果。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法，該方法包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟和半水或無水石膏晶須的制取步驟；其特征在于磷酸鈣溶液的制取步驟是使用濃度為20~45% (P2O5)的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為80~120°C，經(jīng)過0.5~3小時(shí)的反應(yīng)，過濾分出液相，得到磷酸鈣溶液；磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是在攪拌作用下，將上一步驟制備得到的磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為30~60%的硫酸溶液中，在90~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸或硫酸與磷酸的混酸中制得石膏晶須懸浮液；半水或無水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、洗滌后，在100~200°C的溫度下干燥而成半水或無水石膏晶須；由此得到的石膏晶須的五氧化二磷含量為0.3%以下。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液的制取步驟是使用過量的P2O5濃度為25~45%的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，生成磷酸鈣溶液。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是在攪拌作用下，將磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為30~60%的硫酸溶液中，在93~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是100~140°C的條件下攪拌反應(yīng)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是100~120°C的條件下攪拌反應(yīng)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟的攪拌時(shí)間為15~45分鐘。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟的攪拌時(shí)間為15~30分鐘。
[0014]一種在磷酸中制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法，它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和半水或無水石膏晶須的制取步驟；其特征在于磷酸鈣溶液的制取步驟中使用P2O5濃度為20~45%的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取反應(yīng)，浸取化學(xué)反應(yīng)控制溫度為80~120°C，經(jīng)過0.5~3小時(shí)的浸取反應(yīng)，過濾分出液相，得到含Ca2+0.3~1.0mol/L的磷酸鈣溶液；磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是在攪拌作用下，將上一步驟制備得到的磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為30~60%的硫酸溶液中，在表面改性劑存在、90~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸或硫酸與磷酸的混酸中；半水或無水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、洗滌后，在100-200°C的溫度下干燥而成；由此得到的石膏晶須的五氧化二磷含量為0.3%以下。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的表面改性劑為聚丙烯酰胺類等高分子表面改性劑。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是100~120°C的條件下攪拌反應(yīng)。
[0017]本發(fā)明磷酸鈣溶液的制取步驟是使用過量的濃度為20~45% (P2O5)的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，優(yōu)選使用30~45% (P2O5)的磷酸，更優(yōu)選使用35~38% (P2O5)的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)。以磷礦為原料時(shí)，反應(yīng)溫度80~120°C，反應(yīng)時(shí)間控制在3小時(shí) 之內(nèi)，優(yōu)選反應(yīng)溫度95~120°C，更優(yōu)選反應(yīng)溫度98~120°C，最優(yōu)選反應(yīng)溫度為100~120°C ;反應(yīng)時(shí)間也可以在更短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，例如可以控制在2小時(shí)內(nèi)，甚至可以控制在1.5~I小時(shí)內(nèi)反應(yīng)；未反應(yīng)磷礦在下一輪浸取反應(yīng)中先期投入。以重過磷酸鈣為原料時(shí)，反應(yīng)時(shí)間控制在I小時(shí)之內(nèi)；未反應(yīng)的重鈣也在下一輪浸取反應(yīng)中先期投入。
[0018]上述先加入上一輪未反應(yīng)完全的磷礦或重鈣的方法，可加快磷礦或重過磷酸鈣的浸取速度，降低未反應(yīng)礦渣中的磷含量，提高磷收率，同時(shí)可獲得較高濃度的磷酸鈣溶液，有利于提聞晶須生長(zhǎng)速度。
[0019]本發(fā)明采用聚丙烯酰胺類等高分子表面改性劑，與其他常規(guī)的晶形改性劑(例如脂肪酸鹽、MgCl2Xd (NO3)、腐殖酸、硅藻土)有本質(zhì)的區(qū)別。因?yàn)槭歉叻肿泳酆衔?，不僅僅能提高晶須長(zhǎng)徑比、改善晶須表面光滑度，而且能改善晶須的韌性，制出的晶須不容易折斷。本申請(qǐng)使用的聚丙烯酰胺高分子表面改性劑為市售的工業(yè)聚丙烯酰胺，分子量為600萬。
[0020]結(jié)晶溫度和反應(yīng)物濃度的控制及二者的匹配對(duì)于最終產(chǎn)品的晶形至關(guān)重要，本申請(qǐng)通過大量對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)結(jié)晶溫度在90°C以下時(shí)，制出的只能是橫截面為四邊形的“針狀石膏”，而不可能獲得橫截面為六邊形的具有良好力學(xué)性能的石膏晶須。本申請(qǐng)將磷酸濃度控制在20~45% (P2O5)之間，優(yōu)選使用30~45% (P2O5)的磷酸濃度，更優(yōu)選使用大于35~38% (P2O5)的磷酸濃度。結(jié)晶溫度控制在90-140°C之間，優(yōu)選反應(yīng)溫度98~140°C，更優(yōu)選反應(yīng)溫度為100~140°C，最優(yōu)選反應(yīng)溫度為100~120°C ;由此得到的石膏晶須橫截面為等邊六邊形，并且磷雜質(zhì)含量(五氧化二磷含量)能夠控制在0.3%以下。
[0021]具體的工藝步驟如下:在攪拌作用下，將磷酸鈣溶液和少量(5_30mg/L)的聚丙烯酰胺等表面改性劑逐漸加入濃度為30-60%的硫酸溶液中，在90~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘，生成的石膏晶須懸浮在磷酸中。其中攪拌反應(yīng)時(shí)間可以低至15~45分鐘，甚至可以低至15~30分鐘，由此大大縮短了反應(yīng)時(shí)間。
[0022]半水或無水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌后，在120°C以下溫度干燥得到半水石膏晶須；在200°C以下溫度干燥得到無水石膏晶須。
[0023][有益效果] [0024]應(yīng)用本方法制備石膏晶須，不僅提高了反應(yīng)速度，而且添加了高分子表面改性劑，晶須形狀更加完整，表面更加光潔；經(jīng)洗滌干燥后，石膏晶須中五氧化二磷含量降低到
0.3%以下，能全面滿足建筑行業(yè)對(duì)石膏含磷量的要求。與以天然石膏為原料水熱法制造的石膏晶須一樣，其橫截面是六邊形的，外觀柔順?biāo)缮?，方便用于高分子樹脂加?qiáng)或代替木漿造紙。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0025]圖1、本申請(qǐng)實(shí)施例2制得的石膏晶須斷面電子顯微鏡照片
【【具體實(shí)施方式】】
[0026]實(shí)施例1
[0027]一種在磷酸中制造半水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和半水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟是使用480ml濃度為30% (P2O5)的工業(yè)磷酸與40克磷礦(P20532%)進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為85°C，經(jīng)過2小時(shí)的反應(yīng)，分出液相并加以過濾，濾渣留做下一輪先與工業(yè)磷酸反應(yīng)。濾液為含Ca2+=0.63mol/L的磷酸鈣溶液。在攪拌條件下，向200ml Ca2+=0.63mol/L的磷酸鈣溶液中加入1.0%。的聚丙烯酰胺1.0ml，混合后逐漸加入40克濃度為30%的硫酸溶液中，在93°C的條件下攪拌反應(yīng)120分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌三遍后，在110°C溫度下干燥得半水石膏晶須32.4克。分析該半水石膏晶須中的五氧化二磷(P2O5)含量為0.41%。
[0028]實(shí)施例2
[0029]一種在磷酸中制造低磷含量半水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和半水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟同實(shí)施例I。取200ml Ca2+=0.63mol/L的磷酸鈣溶液，在攪拌條件下加入1.0%。的聚丙烯酰胺1.0ml，混合后逐漸加入40克濃度為30%的硫酸溶液中，在103°C的條件下攪拌反應(yīng)30分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌三遍后，在110°C溫度下干燥得半水石膏晶須32.4克。分析該半水石膏晶須中的五氧化二磷(P2O5)含量為0.291%,晶形為六棱棒狀體。
[0030]實(shí)施例3
[0031]一種在磷酸中制造低磷含量無水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和無水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟是使用480ml在實(shí)施例2制取石膏晶須后得到的濃度為30%(P205)的磷酸，先與實(shí)施例1中過濾出的一次濾渣在85°C反應(yīng)I小時(shí)，過濾，洗滌濾渣，干燥，得二次濾渣3.81克，測(cè)試其中P2O5含量為2.4%。將濾后溶液(簡(jiǎn)稱半酸)與磷礦粉繼續(xù)在85°C下反應(yīng)2小時(shí)，過濾分出液相，得到含Ca2+為0.87mol/L的磷酸鈣溶液。將100ml0.87mol/L的磷酸鈣溶液逐漸加入20克濃度為40%的硫酸溶液中，在102°C下繼續(xù)攪拌反應(yīng)15分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌三遍后，2小時(shí)內(nèi)逐步升至200°C，干燥、脫水得無水石膏9.3克。由于干燥、脫水過程是從100°C逐步升溫至200°C，升溫速度較慢，晶須保持了的原來形狀。分析該無水石膏晶須中的五氧化二磷(P2O5)含量為0.297%，晶形為六棱棒狀體。表觀為容易碾碎的固體粉末。
[0032]實(shí)施例4
[0033]一種在工業(yè)磷酸中制造低磷含量半水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和半水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟是使用液/固=10:1、濃度為35%(P2O5)的工業(yè)磷酸與P2O5含量為29.8%的磷礦進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為85°C，經(jīng)過2小時(shí)的反應(yīng)，分出液相并加以過濾，得到含Ca2+為0.68mol/L的磷酸鈣溶液。向磷酸鈣溶液中加入1%。的聚丙烯酰胺，使其含量達(dá)到5mg/L，然后一起加入濃度為45%的硫酸溶液中，在103°C的條件下攪拌反應(yīng)20分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。半水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌三遍后，在110°C的溫度下干燥而成。分析該半水石膏晶須中的五氧化二磷(P2O5)含量為0.287%,晶形為六棱棒狀體。表觀為手感比較柔順的固體粉末。
[0034]實(shí)施例5
[0035]一種在工業(yè)磷酸中制造無水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和無水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟是使用液/固=10:1、濃度為38.1% (P2O5)的工業(yè)磷酸與P2O5含量為29.8%的磷礦進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為85°C，經(jīng)過2小時(shí)的反應(yīng)，分出液相并加以過濾，得到含Ca2+為0.87mol/L的磷酸鈣溶液。將磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為45%的硫酸溶液中，在103°C的條件下攪拌反應(yīng)20分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。無水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌至pH=5后，逐步升至200°C，干燥、脫水得下干燥得無水石膏晶須。分析該無水石膏晶須中的五氧化二磷(P2O5)含量0.290%,晶形為六棱棒狀體。[0036]實(shí)施例6
[0037]一種在工業(yè)磷酸中制造低磷含量半水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和半水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟是使用液/固=10:1、濃度為36.2%(P2O5)含Ca2+為0.21mol/L的半酸與P2O5含量為29.8%的磷礦進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為85°C，經(jīng)過2小時(shí)的反應(yīng)，過濾得到含Ca2+為0.928mol/L的磷酸鈣溶液。過濾分出的固相與濃度為35.0% (P2O5)的磷酸反應(yīng)I小時(shí)，得到含Ca2+為0.22mol/L的半酸下一輪操作使用。向Ca2+=0.928mol/L磷酸鈣溶液中加入1%。的聚丙烯酰胺，使其含量達(dá)到5mg/L，然后一起加入濃度為40%的硫酸溶液中，在103°C的條件下攪拌反應(yīng)20分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。半水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、用水洗滌三遍后，在110°C的溫度下干燥而成。分析該半水石膏晶須中的五氧化二磷(P2O5)含量為0.281%，晶形為六棱棒狀體。
[0038]實(shí)施例7
[0039]一種在工業(yè)磷酸中制造低磷含量無水石膏晶須的方法。它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和無水石膏晶須的制取等步驟。磷酸鈣溶液的制取步驟是使用液/固=10:1、濃度為35.5% (P2O5)含Ca2+為0.22mol/L的半酸與P2O5含量為29.8%的磷礦進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為85°C，經(jīng)過I小時(shí)的反應(yīng)，過濾分出液相，得到含Ca2+為0.921mol/L的磷酸鈣溶液。過濾分出的固相與濃度為35.0%(P205)的磷酸反應(yīng)I小時(shí)，得到含Ca2+為0.21mol/L的半酸下一輪操作使用。將磷酸鈣溶液預(yù)熱至100°C，加入已將45%的硫酸溶液加熱至120°C的搪瓷罐中，在120°C的密閉條件下攪拌反應(yīng)30分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸中。無水石膏晶須的制取步驟是將上述搪瓷罐卸壓、過濾、石膏晶須用水洗滌三遍后，在200°C的溫度下干燥而成。分析該無水石膏晶須中的五氧化二磷含量為
0.268%O
[0040]比較實(shí)施例1、2、7可以看出，由于將磷酸鈣與硫酸的反應(yīng)溫度從93°C提高到103°C、120°C，石膏晶須中五氧化二磷(P2O5)含量從0.41%，連續(xù)降低到0.291%、0.268%。反應(yīng)時(shí)間也從120分鐘縮短到30分鐘，甚至可以縮短至15分鐘，可見反應(yīng)溫度對(duì)結(jié)晶速度具有至關(guān)重要的影響，而且同時(shí)也是影響石膏晶須雜質(zhì)含量的關(guān)鍵因素。
[0041]實(shí)施例4與實(shí)施例3比較，由于使用表面改性劑，可使石膏晶須表面更加光滑，晶體更加柔順，在后續(xù)加工使用過程中不容易折斷，以便在高分子材料增強(qiáng)和在造紙過程中部分替代紙漿。
【權(quán)利要求】
1.一種制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法，該方法包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟和半水或無水石膏晶須的制取步驟；其特征在于磷酸鈣溶液的制取步驟是使用濃度為20~45% (P2O5)的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，控制溫度為80~120°C，經(jīng)過0.5~3小時(shí)的反應(yīng)，過濾分出液相，得到磷酸鈣溶液；磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是在攪拌作用下，將上一步驟制備得到的磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為30~60%的硫酸溶液中，在90~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸或硫酸與磷酸的混酸中制得石膏晶須懸浮液；半水或無水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、洗滌后，在100~200°C的溫度下干燥而成半水或無水石膏晶須；由此得到的石膏晶須的五氧化二磷含量為0.3%以下。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液的制取步驟是使用過量的P2O5濃度為25~4 5%的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取化學(xué)反應(yīng)，生成磷酸鈣溶液。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是在攪拌作用下，將磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為30~60%的硫酸溶液中，在93~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是100~140°C的條件下攪拌反應(yīng)。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是100~120°C的條件下攪拌反應(yīng)。
6.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟的攪拌時(shí)間為15~45分鐘。
7.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟的攪拌時(shí)間為15~30分鐘。
8.一種在磷酸中制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方 法，它包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣與硫酸反應(yīng)的步驟和半水或無水石膏晶須的制取步驟；其特征在于磷酸鈣溶液的制取步驟中使用P2O5濃度為20~45%的磷酸與磷礦或重過磷酸鈣進(jìn)行浸取反應(yīng)，浸取化學(xué)反應(yīng)控制溫度為80~120°C，經(jīng)過0.5~3小時(shí)的浸取反應(yīng)，過濾分出液相，得到含Ca2+0.3~1.0mol/L的磷酸鈣溶液；磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是在攪拌作用下，將上一步驟制備得到的磷酸鈣溶液逐漸加入濃度為30~60%的硫酸溶液中，在表面改性劑存在、90~140°C的條件下攪拌反應(yīng)15~60分鐘，生成石膏晶須懸浮在磷酸或硫酸與磷酸的混酸中；半水或無水石膏晶須的制取步驟是將上述石膏晶須懸浮液過濾、洗滌后，在100-200°C的溫度下干燥而成；由此得到的石膏晶須的五氧化二磷含量為0.3%以下。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的表面改性劑為聚丙烯酰胺類等高分子表面改性劑。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的磷酸鈣溶液與硫酸反應(yīng)的步驟是100~120°C的條件下攪拌反應(yīng)。
【文檔編號(hào)】C30B29/62GK103526277SQ201310508201
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】陳學(xué)璽, 陳春光 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)