CN103510151B - 一种由白云石制备硫酸钙晶须的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由白云石制备硫酸钙晶须的方法，该方法包括以下工艺步骤：先将白云石磨成矿粉，将矿粉移入浸矿容器中，加入盐酸，制得氯化物混合溶液；加入石灰乳膏，得到CaCl₂溶液；将CaCl₂溶液置于压力容器中，添入转晶剂，加入硫酸，充分搅拌，经保温保压，制得半水硫酸钙晶须絮状物；将絮状物溶液通过带热过滤和热水洗涤过滤，可得优良半水硫酸钙晶须；将半水硫酸钙晶须置于170-180℃的条件下干燥，制得无水硫酸钙晶须。本工艺生产的无水硫酸钙晶须呈有序性高、晶体完整、强度高；此工艺操作简单，晶须产出率高，经济效益高。

Description

一种由白云石制备硫酸钙晶须的方法

技术领域  本发明涉及一种晶须的生产工艺，尤其涉及一种由白云石制备硫酸钙晶须的生产工艺。

背景技术  我国是一个矿产资源种类较齐全但资源并不丰富的国家，也是一个人均资源占有量很低、消耗量大的国家。目前我国是全球矿物资源开发总量很大的国家(主要注重开发金属矿物和能源矿物，其他非金属矿物开发比例相当小)，但是我们用此所创造的国民生产总值与工业发达国家几乎不可相提并论。究其原因：就是因为我们的矿产品加工技术含量低、价格低、效益低。因此，发展矿产品的高升值深加工利用，代表了先进生产力的发展方向，符合科学发展观的要求。非金属矿物占地球矿物资源总量的95％，国际上，非金属矿物产值和金属矿物产值的比例是否大于1，一直是衡量一个国家工业发展水平的一个评价标准，是衡量国家技术进步和工业化是否成熟的重要标志之一。我国是一个非金属资源相对较丰富，但非金属产业很不发达的国家，认真研究非金属资源的高升值并加以优化利用，对于我们快速发展中的国家尤为重要。近年来，国家相继出台了很多关于非金属矿产资源开发、利用的政策文件，非金属产业的发展已迫在眉睫，刻不容缓。

晶须是指具有固定的横截面形状、完整的外形、完善的内部结构、长径比高达5—1000的纤维状单晶体。由于晶须是单晶，所以具有很高的强度，其强度接近于材料原子间价键的理论强度，是非常好的增强组元。自晶须发现以来，各个国家材料学家们十分重视，目前已经开发的晶须有无机晶须(金属、氧化物、碳化物、氮化物、无机盐类、石墨等)和有机晶须(聚合物类等)。无机晶须材料增强增韧的金属基、陶瓷基复合材料已被广泛应用到机械、电子、化工、国防、能源、环保等领域，由此可见，无机晶须对产品的升级换代和提高经济效益，具有重大促进作用，晶须的合成和在材料中的应用必将成为材料科学的热点之一。晶须作为复合材料中最为重要的增强部分，已得到工业发达国家的高度重视。自20世纪80年代开始，我国重点对碳纤维、碳化硅、氧化铝、氮化硅等晶须进行研究，这些晶须性能优异，但价格昂贵，只能用于某些特殊的行业。而与这些晶须相比，硫酸钙晶须作为一种无机晶须，具有以下特点：成本低，其成本仅相当于碳化硅晶须的¹／200至¹／300；耐高温，无水硫酸钙晶须在1800℃下加热2h仅失重0.75％(无水硫酸钙晶须熔点为1450℃)，而同样条件下石棉失重13.77％；耐酸碱性好，抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理，同时还具备良好的相溶性和平滑性以及无毒等优点。硫酸钙晶须因其高性价比和在复合材料中的巨大应用前景，而成为材料领域研究的焦点，硫酸钙晶须完全可用于聚胺酯、橡胶、涂料、造纸中的增强剂或功能型填料，又可用于摩擦材料、建筑材料、保温及阻燃材料等，生产成本低是所有晶须种类中不可比拟的，因硫酸钙晶须无毒，对人体无危害，是一种绿色新型环保材料，市场需求量大，发展前景看好。

硫酸钙晶须(又称石膏晶须)是指硫酸钙的纤维状单晶体，它有二水硫酸钙、半水硫酸钙和无水硫酸钙晶须三种之分。但是二水硫酸钙晶须和半水硫酸钙晶须在温度分别高于110℃和160℃使用时，均会脱水粉化而破坏，起不到晶须的增强作用，工业应用前景小；而无水硫酸钙晶须在680℃仍可保持较好的状态，具有较高的强度和使用价值，工业应用前景广泛。

国内目前现有硫酸钙晶须的制备技术是以石膏(石膏原料通常是天然石膏矿物和工业副产石膏)为原料，制备方法可大致分为三种：水压热法、常压酸化法及在生产磷酸和柠檬酸时直接产出的副产硫酸钙晶须。水压热法和常压酸化法(此二法类似)都是是在水溶液中，将固体CaSO₄·2H₂O粉体，在一定温度或一定压力下，借助于晶型转换剂，使α石膏朝纤维状结晶，工艺流程一般为：粉磨→配浆料→水热反应→固液分离→表面处理→干燥→产品。

传统的用生石膏或工业副产二水石膏制备无水硫酸钙晶须的方法，实质是一个固体CaSO₄·2H₂O溶解、CaSO₄·1／2H₂O结晶过程，其化学方程式如下：生石膏属于单斜晶系，Ca²⁺联结SO₄ ^2-四面体构成了层状结构，H₂O分子则分布于双层之间，Ca²⁺的配位数为8，除了与属于相邻四个SO₄ ^2-中的6个O^2-相互联结外，还与2个H₂O分子相连结。生石膏一般具有平行于[010]面的板状形态并可以沿该面完全解离。硫酸钙晶须是单斜晶系，在[100]和[010]面上，Ca²⁺联结SO₄ ^2-四面体型成了层状结构，在[001]面上则不会分层，Ca²⁺和SO₄ ^2-在同轴方向连接成链状，故硫酸钙晶须呈平行于同轴的纤维状，链与链之间存在着一条“狭小”的通道，此通道里容纳结晶水。Ca²⁺的配位数为6，与相邻的四个SO₄ ^2-中的6个O^2-相连接，结晶水就通过氢键连接在SO₄ ^2-上。

白云石的化学式为CaMg(CO₃)₂(或xCaCO₃·yMgCO₃)，天然白云石矿物中CaO和MgO的含量可分别接近30％和20％左右，在白云石矿物中常见的杂质元素有Fe、Mn、Al、Zn、Pb、Si等。白云石矿物呈白色、灰色，含铁多的呈褐色，玻璃光泽，断口呈阶梯状，有时平坦状，性脆，硬度3.5—4，相对密度2.87，抗酸能力差，易溶于酸中并放出CO₂气体。白云石是分布广泛的造岩矿物，在我国各地广泛分布，储量巨大。如湖南省宁远县横窝岭矿区、内蒙古固阳县、江苏南京幕府山、贵州水城市等等。

目前现有的硫酸钙晶须制备技术是以天然石膏或工业副产石膏为原料，属于矿物转化法。该方法生产的硫酸钙晶须的纯度、白度、纤维含量以及其他各项技术指标可以易受矿物原料纯度及杂质组分的变化(如各不相同杂质的存在随机可变，且各自的含量不易在狭窄的范围内稳定存在)，从而使晶须生长的可控性变得困难，如原料内对晶须生长毒害物的随机出现可使晶须合成过程出现混乱难控，造成产品质量不易达到其理想效果。

发明内容  本发明要解决的技术问题是提供一种以白云石为原料制备高纯度、高白度、大长径比的无水硫酸钙晶须的方法。

本发明的技术方案包括以下工艺步骤：

(1)将白云石原矿经机械破碎磨矿，矿粉经称重计量后，移入浸矿容器中，加入计量盐的酸溶液(此盐酸可以是产出半水硫酸钙晶须后的HCl再生液)，白云石原矿中CaO、MgO含量分别是29.8％、19.75％、盐酸溶液浓度为8％时效果最佳，在搅拌状态下待反应基本完全后，添入适量的中和、除杂等药物，经调浆、沉除杂质，过滤所得浸矿液是较纯净Ca²⁺、Mg²⁺氯化物混合溶液；浸矿反应过程中产生的CO₂气体，经适度的脱酸除杂处理(因回收的CO₂气体中含有少量的酸雾等杂质气体)，用于制取干冰产品;

反应方程式：MgCO₃·CaCO₃+4HCl→MgCl₂，+CaCl₂+2CO₂↑+2H₂O(在封闭容器中进行)

(2)将Ca²⁺、Mg²⁺的混合氯化物浸出液，移入脱Mg²⁺容器中，加入计量的石灰乳膏，进行脱Mg²⁺反应，石灰乳膏为含水40％的石灰乳膏最佳，经过滤后所得的滤液是含Ca²⁺浓度较原液更高、杂质更少的CaCl₂溶液，浸出液中的Mg²⁺被沉淀呈Mg(OH)₂析出(此粗品Mg(OH)₂是生产高纯轻质活性氧化镁或镁盐晶须的原料)；

化学方程式：MgCl₂+Ca(OH)₂→Mg(OH)₂↓+CaCl₂

2FeCl₃(AlCl₃…等)+3Ca(OH)₂→2Fe(OH)₃[Al(OH)₃…等]↓+3CaCl₂

(3)将Ca²⁺、Mg²⁺分离后所得的Ca²⁺溶液再加入强力除杂剂深度除去抑制晶须生长的有害物后，在过滤所得的澄清溶液中，加入适量的多种有机物转晶剂做促晶媒、助长剂(这些药剂在生长晶须过程中分别起调质、改相、转晶、生长、分散等作用)及浓硫酸，硫酸浓度为98％的浓硫酸最佳，在额定温度、压力的压力容器中待投液完成后，经保温保压30分钟，即制得半水硫酸钙晶须，

●据试验所得工艺数据表明，如在浓度8％HCI、温度110—120℃和添加有机物等作调质剂条件下，在此热酸效应下的CaSO₄溶解量约为3-5％，大于此溶解量后剩余的CaSO₄则呈CaSO₄·1／2H₂O晶须析出；

经脱Mg²⁺后的富Ca²⁺溶液，含Ca²⁺离子浓度约在54g／L左右，经加入计量的、浓度额定的H₂SO₄后，能析出在单位体积内质量浓度大于150g／L无水CaSO₄晶须干燥产品(产品的产率大于15％)；

(4)将生成纤维(晶须)的絮状物料(即半水硫酸钙晶须)的压力容器卸压后，立即带热过滤，热水洗涤，过滤分四次完成：第一，在温度≥90℃的环境下过滤，滤得含残液的半水硫酸钙晶须；第二，将滤得含残液的半水硫酸钙晶须在温度≥90℃的热水中充分洗涤及过滤，得到纯净的半水硫酸钙晶须；第三，将滤得纯净的半水硫酸钙晶须再通过温度≥90℃的热水中改性、洗涤及过滤，得到改性后的半水硫酸钙晶须，滤液返回第二段用于热水洗涤及过滤；第四，将第一段和第二段过滤后所得的滤液合并移入储液罐，经自然冷却后，析出二水硫酸钙晶须，滤后，将二水硫酸钙晶须返回到制作半水硫酸钙晶须的压力容器中作为晶种使用，所得滤液是盐酸再生液，其主要成分是盐酸和残余的Ca²⁺的混合酸性溶液，返回循环浸白云石矿；

(5)将洗涤过滤后经过改性的半水硫酸钙晶须置于170一180℃温度下干燥，干燥3.5小时，即制得无水硫酸钙晶须(改性后的无水硫酸钙晶须产品采用密封包装)，

采用本发明技术方案的有益效果：

(1)本工艺无水硫酸钙晶须是按单晶形式生长机理制备，晶须呈有序性高、晶体完整、直径≤2um强度高的晶须。这种细嫩的单晶体，内部结构十分完整，有非常坚韧的性质。具有高断裂强度及弹性模量，如其抗张强度是玻璃纤维的5—10倍。且它没有明显的疲劳特征，即使被磨成粉末、折断，其强度也不会受损失，使含有硫酸钙晶须的复合材料有重复使用性，材料经多次加工力学性质也变化不大，再生使用性能很好。所以在复合材料、水处理、道路改性沥青、涂料、油漆、阻燃防火材料、造纸方面都有较好的应用前景。

(2)此工艺特点是：操作简单，生产全过程是在物料平衡可控的循环状态下作业，废酸、废水、废渣(富含石膏成分，送水泥厂)基本达到零排放；原料易得廉价(主原料：白云石、浓H₂SO₄)；浸矿用酸能循环使用；半水硫酸钙晶须在全液相中合成；在单位容积中硫酸钙晶须产出率高(≥15％)；深加工的副产品附加值高、其产值的经济效益不低于主产品的经济效益。属循环、高质、高产的节能型工艺，生产的无水硫酸钙晶须白度、纯度、晶须含量均达97％以上，长径比达30—300。

(3)副产品有干冰和镁盐晶须或氢氧化镁、轻质活性氧化镁等。

附图说明  图1是本发明制备无水硫酸钙晶须工艺流程示意图；

图2是本发明产品无水硫酸钙晶须的电子显微镜图。

具体实施方式  下面结合附图详细说明本发明，本发明的技术方案包括以下以下工艺步骤：

(1)粉磨、浸矿：以白云石为原料，用鄂式破碎机、球磨机等机械磨矿，所得白云石矿粉，将白云石矿粉用盐酸再生液浸矿，白云石原矿中CaO、MgO含量分别是29.8％、19.75％、盐酸溶液浓度为8％时效果最佳，充分搅拌反应完全后，通过除杂、过滤，制得Ca²⁺、Mg²⁺氯化物混合溶液，同时，在此过程中产出的CO₂气体再通过脱除酸雾、净化、干燥等可制得干冰副产品；

(2)脱Mg²⁺、过滤：把Ca²⁺、Mg²⁺氯化物混合溶液，加入计量的石灰乳膏使Ca²⁺、Mg²⁺分离，石灰乳膏为含水40％的石灰乳膏最佳，经过滤所得滤液是提浓的纯净CaCl₂溶液，用于制硫酸钙晶须，分离所得富含Mg(OH)₂滤渣用于生产轻质活性高纯MgO和镁盐晶须；

(3)蒸压、结晶：将CaCl₂溶液置于110℃、约0.2MPa的压力容器中，同时添入转晶剂，再加入适量的浓硫酸，硫酸浓度为98％的浓硫酸最佳，充分搅拌，速度控制在80转／分钟最佳，经保温、保压30分钟，可制得半水硫酸钙晶须絮状物；

(4)改性、热滤：压力容器卸压后，将半水硫酸钙晶须絮状物溶液通过带热过滤和热水洗涤，水温控制在≥90℃，过滤可得纯净的、分散性优良半水硫酸钙晶须，经改性稳定处理移入干燥作业，热滤液移入储液罐，自然冷却析出CaSO₄·2H₂O纤维，滤后CaSO₄·2H₂O纤维返回压力容器中作晶种使用，滤液返回浸矿循环使用；

(5)干燥、成品：将热滤改性后稳定的半水硫酸钙晶须置于170—180℃的条件下进行干燥，干燥时间为3.5小时，制得成品硫酸钙晶须。

主要材耗及副产品：

每生产1吨硫酸钙晶须：需要白云石(含CaO、MgO分别为29.8％和19.75％)约大于0.7198吨；需要31％的盐酸1.82吨(转化率约为95％)，其中盐酸的损耗率约大于5％，耗量0.091吨，可回收利用的盐酸1.729吨(按31％浓度折算)；需要98％的浓硫酸0.77吨(转化率在95％左右)；需要生石灰CaO(转化率是93％)0.21吨。

每生产1吨硫酸钙晶须可副产：CO₂干冰大约0.275吨(只有85％利用率)，可副产Mg(OH)₂大约0.21吨(接近93％转化率)。

本发明的生产线的主要工艺设备有：球磨机、制浆装置、配料装置、计量装置、储液罐、搅拌、过滤系统、计量泵、搪瓷玻璃钢罐(压力容器)、干燥机、皮带输送机、包装机、蒸汽锅炉、导热油炉、余热回收装置、除尘器以及供电、供水、自动化控制及化验室配置控制系统等。

所制得的无水硫酸钙晶须取多个批次的生产样品，如图2所示，所得理化分析项目及结果是：成分：CaSO₄；纯度≥98％；白度≥97％；晶须含量≥98％；直径：0.64～1.79um；长度：50～300um;长径比：30～300；熔点：1450℃；折光指数1.585；水溶性(22℃)<2g／L；相对密度2.69g／cm3;松散容量：0.15～0.25g／cm3;抗张强度：20.3—20.5GPa;抗张模量176—179GPa；莫氏硬度：3.4—4；PH值：6～8。

下面以连续每天(24小时)处理100吨白云石原矿合成无水硫酸钙晶须的生产为例，详细说明生产过程：

(1)粉磨矿石原料工序：在矿山大量开采的白云石原矿，经破碎、球磨机干磨的干燥白云石矿粉放入原料储仓，综合取样化验原料中CaO、MgO含量分别是29.8％、19.75％(在矿体中不同区段CaO、MgO含量会可变)；

(2)白云石矿粉溶解浸出工序：

浸矿容器为50m³体积的密闭罐6个，按3个串成一组，分二组并用，先将其中一组的3个浸矿罐分别注入31m³浓度为86.57g／L再生盐酸浸矿液(溶液中含CaCl₂21.74g／L)，干磨的白云石矿粉经皮带机给料，送到浸矿罐上部的计量斗中，在矿粉投料前，先将浸矿罐的循环搅拌泵开启，把罐体上部溶液抽到底部泵出，泵的出液料喷射管口与罐体斜切，并把它固定在投料管下部(承接矿粉的投料管插入罐体溶液中的深度一般为1米左右)，待罐中浸液被搅动翻滚正常后开始缓慢连续地把近4.2吨／罐计量的白云石矿粉经给料直管投入到每个密闭浸矿罐中，当罐内开始产出CO₂气体后，用排气法(CO₂的比重较空气大)，把罐体中的空气经高位排空(污)阀排除，同时检测CO₂气体纯度，待测得CO₂气体纯度合格后，把排空(污)阀关闭，生成的CO₂气体通过酸雾、水汽等脱除净化装置净化后，送干冰车间生产干冰产品；

随着投料的连续进行，产出的CO₂气体呈密集浆泡状汹涌溢流到高位的消泡器中，经循环喷淋消泡后，液相部分会自然流回到另一组的3个密闭浸矿空罐中，并及时把积液分别泵回到正在作业的浸矿罐中，大约经过2小时反应基本完成，分别给每个浸矿罐加入适量石灰乳调浆，并用PH值试纸测PH值≥8止。此组3罐大约95m³的酸液浸矿作业完成，连续另一组3罐开始同上作业。如此交替进行，按每3罐为一批次，每批次3小时完成，24小时经8次作业，可将100吨／每天白云石矿粉酸溶浸矿完成(白云石矿粉在浸出工序中要求过量，目的是提高或增加过滤时渣的透水性，在过滤时使滤渣与滤液迅速分离及洗涤)。经离心及精密过滤能陆续得到总体积大约760m³的CaCl₂、MgCl₂混合浸出溶液；

白云石在盐酸中溶解反应方程式：CaMg(CO₃)₂+4HCl---→CaCl₂+MgCl₂+2CO₂↑+2H₂O

(3)Ca²⁺、Mg²⁺的混合氯化物脱Mg²⁺作业工序：

从上述工序中陆续得到的浸矿液，经取样化验CaCl₂、MgCl₂均匀含量分别是88.82g／L、55.77g/L，每隔3小时，会有95M³左右含MgCl₂52.26—59.28g/L的白云石浸矿液流到脱Mg²⁺作业区段，95M³待脱Mg²⁺液，移入体积100M³的脱Mg²⁺槽中，在脱Mg²⁺槽的筛桶中陆续放入7.38吨含水40％的石灰乳膏，在高压水枪(注)冲击下，把陆续加入到筛桶中的石灰乳膏全部经槽内的循环悬浊液冲滤干净为止。然后用泵把整槽物料移入带搅拌的陈化罐中，陈化Mg(OH)₂，待陈化罐内的Mg²⁺在溶液中的转化率在93％左右及彻底把能转呈氢氧化物沉淀的阳离子沉除后，送板框压滤机过滤，滤饼是粗品Mg(OH)₂(是MgO及镁盐晶须深加工的原料)，得到约95M³过滤滤液中的MgCl₂含量由原来的55.77g／L降至3.79g／L，CaCl₂浓度由原来的88.82g／L增加到144.91g/L；

以95M³液料为→个批次单位，每批次脱Mg²⁺作业在3小时内完成。每处理100吨白云石原矿所得的脱Mg²⁺滤液的体积会由760m³增加到782.7M³，原因是从59.04吨含水40％的Ca(OH)₂石灰乳膏中加入22.7M³造成；

CaCl₂、MgCl₂溶液中脱Mg²⁺方程式：MgCl₂+Ca(OH)₂→→Mg(OH)₂↓+CaCl₂

除杂反应方程式：2FeCl₃(A1Cl₃…等)+3Ca(OH)₂→2Fe(OH)₃[Al(OH)_３…等]↓+3CaCl₂

(4)抑制晶须生长毒害物的深度除杂工序；

(5)水相中CaSO₄·1／2H₂O晶须合成工序：

CaCl₂溶液的预加热：把澄清的CaCl₂溶液，转入换热槽中(用锅炉尾气或干燥时的湿热尾气，其中干燥系统的湿热尾气，经换热降温后的冷凝水可回收做洗涤用水)，经不锈钢换热排管换热，间接加热到70-80℃时，待续下道工序；

30M³搪瓷反应釜每5个为一组，分二组替换进行，先把其中一组的每个搪瓷反应釜的投料盖及排空透气阀打开。各加入约700Kg左右含总水分35％的CaSO₄·2H₂O纤维晶种，并注入19.5M³左右含CaCl2144.91g/L经预加热到75℃左右的纯净氯化钙溶液和加入适量的有机物调质剂后，把投料盖、排空阀关闭。开启搪瓷釜搅拌器及打开导热油夹套注油阀，待釜中液料升温到85℃时，在每个釜的液料内分别用高位等压计量投液器，缓慢地注入1.2M³98％的浓H₂SO₄及适量晶须助长剂，操作过程需30分钟左右，过程强烈放热(是釜内液料升温的主要辅助热源)，待料加完，釜体内溶液温度也升高到大于110℃后，稍作停留，再把晶须分散剂加入，完成所有投液作业后，分别先后把所有加料阀关闭，整个操作过程要密切留意设备、物料的正常运转状况，经保温保压30分钟后，把釜体夹套的的导热油卸油阀打开，并转入缓慢卸压出料工序，过程大约40分钟完成;

(6)热虑、改性工序：卸压后得到带热絮状浆料，经过滤及热水逆流洗涤，再把滤饼CaSO₄·1／2H₂O晶须放入热水池中进行改性处理，改性稳定完成经热滤洗涤后洁净的CaSO₄·1／2H₂O晶须滤饼即送干燥工序；

(7)干燥、成品工序：将热滤改性后稳定的半水硫酸钙晶须置于170—180℃的条件下进行干燥，经3.5小时干燥产出无水硫酸钙晶须产品(每釜出CaSO₄干品大约3吨左右)，以每5个釜做一个批次，每批次作业耗时3小时，设备运转情况下，每天(24小时)无水硫酸钙晶须产量3×5×8=120吨;

(8)再生循环浸矿液工序：每批次5釜经卸压后带热滤液(含逆流洗涤液)约接近96M³(损失的液体量与卸压时水蒸气热挥发有关)，移入储液罐自然冷却，能析出3.5吨左右含表水的CaSO₄·2H₂O纤维，返回作晶种使用，冷滤的盐酸再生液(含逆流洗涤液)体积约大于93M³，取样化验含HCl82.24g／L、CaCl₂19.75g／L.在返回浸矿前要把过程中损耗的盐酸补加，使溶液中的HCl含量略大于86g／L后，才可返回白云石矿粉浸矿使用。

Claims (1)

1.一种由白云石制备硫酸钙晶须的方法，该方法包括以下工艺步骤：

（1）粉磨、浸矿：用机械将白云石磨成矿粉，将白云石矿粉移入浸矿容器中，加入计量的盐酸溶液，充分搅拌反应完全后，通过除杂、过滤，制得Ca²⁺、Mg²⁺氯化物混合溶液；

（2）脱Mg ²⁺  、过滤：把Ca²⁺、Mg²⁺氯化物混合溶液，加入计量的石灰乳膏使Ca²⁺、Mg²⁺分离，经过滤所得滤液是提浓的纯净CaCl₂溶液；

（3）蒸压、结晶：将CaCl₂溶液置于110℃、约0.2MPa的压力容器中，同时添入转晶剂，再加入计量的浓硫酸，充分搅拌，经保温、保压30分钟，制得半水硫酸钙晶须絮状物；

（4）改性、热滤：压力容器卸压后，将半水硫酸钙晶须絮状物溶液通过带热过滤和热水洗涤，水温控制在≥90℃，过滤可得纯净的、分散性优良半水硫酸钙晶须；

（5）干燥、成品：将热滤改性后的半水硫酸钙晶须置于170—180℃的条件下进行干燥3.5小时，制得无水硫酸钙晶须成品；

其特征在于，在所述改性、热滤工艺中，过滤分四次完成：第一，在温度≥90℃的环境下过滤，滤得含残液的半水硫酸钙晶须；第二，将滤得含残液的半水硫酸钙晶须在温度≥90℃的热水中充分洗涤及过滤，得到纯净的半水硫酸钙晶须；第三，将滤得纯净的半水硫酸钙晶须再通过温度≥90℃的热水中改性、洗涤及过滤，得到改性后的半水硫酸钙晶须，滤液返回第二段用于热水洗涤及过滤；第四，将第一段和第二段过滤后所得的滤液合并移入储液罐，经自然冷却后，析出二水硫酸钙晶须，滤后，将二水硫酸钙晶须返回到制作半水硫酸钙晶须的压力容器中作为晶种使用，所得滤液是盐酸再生液，其主要成分是盐酸和残余的Ca²⁺的混合酸性溶液，返回循环浸白云石矿。