CN109369046A

CN109369046A - 一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺

Info

Publication number: CN109369046A
Application number: CN201811376486.3A
Authority: CN
Inventors: 蒋向阳; 袁绍明; 阮坚; 李治高; 张立武
Original assignee: Hubei Shuanghuan Science and Technology Stock Co Ltd
Current assignee: Hubei Shuanghuan Science and Technology Stock Co Ltd
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-02-22

Abstract

本发明属于盐化工业废弃物再利用技术领域，公开了一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，包括如下步骤：步骤1，将氯化钙溶液与老卤混合并搅拌，得到氯化钠和二水石膏的混合溶浆；步骤2，将混合溶浆脱盐洗涤，得到提纯后的二水石膏浆体；步骤3，将二水石膏浆体调节为酸性，并加入活度剂和转晶剂，利用常压水热法制备α‑半水石膏；步骤4，固液分离；步骤5，脱盐脱酸洗涤；步骤6，干燥，得到高强石膏成品。本发明的有益效果包括：有效控制中间体二水石膏晶体的积极生长，提高了高强石膏的强度；采用常压水热法能耗低、投资少、晶型易控制；有效解决固废问题，符合工业绿色可持续发展需求。

Description

一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺

技术领域

本发明涉及盐化工业废弃物再利用技术领域，尤其是涉及一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺。

背景技术

氯碱行业原料盐无论是固体盐或液体盐都存在脱除硫酸根问题。目前所采用的脱除硫酸根有传统的氯化钡法或新建的膜法，其中氯化钡法沉淀的硫酸钡作为固废处理，污染环境，资源浪费，同时氯化钡对人体有害；膜法是对硫酸根离子富集得到十水芒硝，已产能过剩。

而利用氨碱法纯碱厂副产的氯化钙废液为原料，将硫酸根转化为二水硫酸钙(即二水石膏)，然后进一步脱水可制备α型半水石膏胶凝材料，即高强石膏。高强石膏作为一种胶凝材料具有强度高、水化热低、轻质、体积稳定性好等特点，在建筑、模具、轻工业等多方面广泛应用。

现有工艺制备出的高强石膏尺寸偏小、强度偏低，主要原因为：用于制备高强石膏的中间体二水硫酸钙内部结构缺陷较多，晶体形貌不能准确控制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，解决现有技术中高强石膏尺寸偏小、强度偏低的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，包括如下步骤：

步骤1，将氯化钙溶液与老卤混合并搅拌，得到氯化钠和二水石膏的混合溶浆；

步骤2，将混合溶浆脱盐洗涤，得到提纯后的二水石膏浆体；

步骤3，将二水石膏浆体调节为酸性，并加入活度剂和转晶剂，利用常压水热法制备α-半水石膏；

步骤4，固液分离，溶液循环用于步骤3，固体进入步骤5；

步骤5，脱盐脱酸洗涤；

步骤6，干燥，得到高强石膏成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：有效控制中间体二水石膏晶体的积极生长，提高了高强石膏的强度；采用常压水热法能耗低、投资少、晶型易控制；有效解决固废问题，符合工业绿色可持续发展需求。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是在活性剂影响下二水石膏晶体的脱水率；

图3是二水石膏在酸性溶液中的溶解度。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，包括如下步骤：

步骤1，将氯化钙溶液与老卤混合并搅拌，得到氯化钠和二水石膏的混合溶浆。所述氯化钙溶液的氯化钙浓度为30～45％；所述老卤的硫酸钠浓度为20～35％；所述氯化钙溶液与老卤的温度是45～65℃；所述混合是快速混合，混合过程在5～15min内完成；所述搅拌的速率为60～90rpm，时间为 1.5～3h。

步骤2，将混合溶浆脱盐洗涤，得到提纯后的二水石膏浆体。

步骤3，将二水石膏浆体调节为酸性，并加入活度剂和转晶剂，利用常压水热法制备α-半水石膏。所述二水石膏浆体的二水石膏粒径是 100～300μm；所述常压水热法的温度为95～99℃；所述酸性的PH值为1～3；所述活度剂为浓度为23～27％的氯化钙溶液；所述转晶剂可选用一种多元羧酸盐，一种络阴离子，接近中性。

步骤4，固液分离，溶液循环用于步骤3，固体进入步骤5。

步骤5，脱盐脱酸洗涤。

步骤6，干燥，得到高强石膏成品。

本工艺可分为制备中间体二水石膏，和制备α-半水石膏两部分，即先由硫酸钠和氯化钙反应，得到二水石膏，然后以二水石膏为原料，通过常压水热反应制备α型半水石膏胶凝材料。

二水石膏在本体系中充当着中间体的角色，在常压水热反应过程中，二水石膏的晶体形态是α型半水石膏性能好坏的决定性因素之一。影响二水硫酸钙晶体形貌的主要因素包括：反应温度、溶液浓度、搅拌条件、反应时间控制、媒晶剂等。

温度是影响二水石膏晶体形貌的重要因素，常温条件下的晶体形貌为细针状居多，长度在5～25微米之间，粒径在3微米以下；升温至40℃的晶体有明显增大，长度达到30微米以上(一些细小碎晶除外)，长径比变化不大；而温度达到50℃和65℃时，晶体粒径有较大提升，初步判定工艺适宜的温度为50～65℃。

为了较准确地控制反应条件，进一步设计实验组，分别在45～70℃区间等间距设置温度，用700倍电子显微镜观察得到的二水石膏晶体的形貌。在45℃的条件下反应4h得到的晶体形貌为：晶体均匀性较好，尺寸偏小，反应时间过长；在50℃条件下反应3.5h得到的晶体形貌为：晶体均匀性好，晶体长度为20～120μm区间；在55℃条件下反应2h得到的晶体形貌为：晶体的长度为15～100μm之间，长径比较大，晶体在该区间内分布；在60℃ 条件下2h得到晶体形貌，晶体长度为20～100μm，长径比8～15；在65℃条件下反应2h得到的晶体形貌为：长度30～120μm，长径比5～10；在70℃条件下得到的晶体形貌为：晶体长度15～120，长径比5～15，均匀性差。因此，反应温度方面，整体上高温有利于晶体的生长，进而得到尺寸较大的晶体，但是过高温度不利于晶体的均匀生长容易产生较多缺陷，且增大生产成本和设备维护难度，故后期工业生产中推荐控制温度为45～65℃。

反应溶液的浓度对二水石膏晶体形貌有一定的影响，当反应物的浓度过大时，反应的动力学条件促进反应快速进行，在短时间内反应进行，在晶体成核和生长过程中，成核点多，生长过程相对偏弱，得到的晶体颗粒偏小，晶体发育不完整，缺陷居多；当反应溶液浓度过低时，反应慢速进行，可改善上述晶体较小、缺陷多的问题，但当反应溶液的浓度过低时，在实际生产中增加了水的消耗，同时延长了反应时间，降低生产效率。

在前期的试验结果基础上，分别选定不同的反应物浓度，如表1所示，观察得到的二水石膏晶体的形貌。设定反应的温度为55℃，反应物的混合时间为3min。

表1

组别	CaCl<sub>2</sub>溶液浓度(％)	Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>溶液浓度(％)
			A组	20	饱和
B组	40	5
			C组	40	饱和
D组	40	10
			E组	40	20
F组	40	15

。

A组为20％CaCl₂溶液与饱和Na₂SO₄溶液混合得到的晶体，其形貌为：以长须状的晶体为主，长度为50～60μm左右，在横向上差异较大，范围较广3-26μm，均匀性较差。

B组为其它反应条件一致的情况下CaCl₂溶液为40％，Na₂SO₄溶液的浓度为5％，反应2h得到的二水石膏晶体，其形貌为：晶体整体的均匀性较好，长度处在50～80μm范围内，晶体的长径比为5～10:1，二水石膏晶须发育较为完整，但由于硫酸钠的浓度较低，反应需要较长的时间，在工业化过程中选择该组的反应参数降低生产效率。

C组为在其它反应条件一致的条件下，CaCl₂溶液为40％，Na₂SO₄溶液的浓度为32％，反应一小时得到的晶体，其形貌为：晶体发育较为粗壮，晶须的长度约为120μm左右，长径比3～7:1，发育较为完整。

D组为CaCl₂溶液为40％，Na₂SO₄溶液的浓度为10％，反应一小时得到的晶体，其形貌为：晶体较为细，直径不足10μm，与C组结果相比相差甚远，均匀性较差。

E组为CaCl₂溶液为40％，Na₂SO₄溶液的浓度为20％，反应一小时得到的晶体，其形貌为：晶体整体的均匀性较好，呈现平行四边形的形状，相对于D组有很大的改善，但相对于C组晶体的直径较小，仅为10μm左右。

F组为在CaCl₂溶液为40％，Na₂SO₄溶液的浓度为15％，反应一小时得到的晶体，其形貌为：晶体较为细小。

上述实验主要调整了Na₂SO₄溶液的浓度，从实验结果可以看出随着 Na₂SO₄溶液浓度的增加得到晶体尺寸增大，当Na₂SO₄溶液达到饱和状态时 (约为32％)得到晶体为120μm，长径比3～7:1，发育较为完整。溶液浓度的提高有利于晶体的生长，但是过高的浓度会使反应料浆过于稠化，不利于工业生产操作和晶体的生长。故溶液浓度方面，工业生产中推荐控制氯化钙浓度为30～45％，硫酸钠浓度为20～35％。

CaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液的混合速度对二水石膏晶体的影响。在相同条件下(温度60℃，CaCl₂溶液浓度44％，Na₂SO₄溶液饱和)，分快速、慢速两次混合，快速加入得到的二水石膏尺寸为40～80μm左右；慢速加入方式得到的晶体，晶体尺寸介于30～90μm。对比两种情况得到的最终晶体差异不大，都基本符合要求。但慢速混合的实验组的晶体生长较大一些，尤其是在宽的方向上，但是慢速加入的实验组晶体生长较慢，需2h以上才能达到晶体大小基本稳定，而快速加入的实验组1h可以达到晶体大小基本稳定。因此，混合时间方面，上述实验显示混合时间对于晶体生长的影响不是很明显，但是一定程度上影响了反应速率，快速混合对于反应速率的提高有利，考虑到提高生产效率和工业实践中的易操作性，优选混合时间为 5～15min。

搅拌速率对二水石膏晶体的生成有一定影响。在相同条件下(温度60℃， CaCl₂溶液浓度44％，Na₂SO₄溶液饱和，混合时间4min)，过快的搅拌速率会使晶体颗粒不均匀且整体偏小，因此从制备大颗粒晶体的角度出发，应当用较小搅拌速率。但是考虑到搅拌速率过小容易导致反应料浆分散不均，甚至造成反应料浆的固液分离，不利于晶体的均匀生长。因此综合考虑，应当将搅拌速率控制在60～90rpm。

反应时间对二水石膏晶体的晶体形貌影响。反应时间在5min时晶体为细小颗粒，维持反应条件，在20min时晶体长长，较大的尺寸在10μm 左右，随着时间的延长，在1h时，晶体已经长到100μm级的尺寸，但均匀性较差，继续保温养护，当时间延长至2h时，晶体尺寸在100m左右，均匀性较好，继续延长保温时间可增加晶体的完整性，减少晶体表面的缺陷。因此可以判断在制备二水石膏晶体过程中，两个小时基本上能够实现晶体的生长，在不影响生产的情况下可适当延长保温时间。因此，反应时间方面，在不影响生产的情况下可适当延长保温时间，优选控制反应时间为1.5～3h。

中间体二水石膏晶须的特性(主要为原料的杂质含量与种类和原料粒径分布)对相变有重要影响。以如下四组实验数据为例分析。

A组：二水石膏的长度为20～50μm，长径比为1:5～10，得到的α-半水石膏粒径在5～10μm，粒径小，后期固液分离困难，产品标稠需水量为58，强度仅为11.3MPa。

B组：二水石膏的长度为50～150μm，长径比为1:5～15，得到的α-半水石膏粒径在10～15μm，较A组有所提高但是整体粒径仍偏小，后期固液分离较困难，产品标稠需水量为52，强度为17.5MPa。

C组：二水石膏的长度为100～300μm，长径比为1:5～15，得到的α-半水石膏晶体形貌较好，粒径在20～40μm，后期固液分离容易，产品标稠需水量为36，强度为37.2MPa。

D组：二水石膏的长度为300～800μm，长径比为1:5～8，得到的α-半水石膏虽然有一部分晶体形貌可以，但是反应缓慢、转化率较低，产物中存在较多二水相，对后期强度发展不利，测得强度为24.7MPa。

因此，中间体二水石膏粒径应当控制在100～300μm，此条件下得到的高强石膏(α-半水石膏)转化率较高、晶体形态较好且宏观物理性能(标稠需水量和强度)较优异。

石膏各相在电解质溶液中可能存在的溶解-沉淀平衡如下：

式中n＝2、0.5或0对应二水石膏(DH)、半水石膏(HH)和无水石膏 (AH)，对应的溶度积常数Ksp(溶解-平衡常数)为：

m_i为电解质溶液中对应离子的摩尔浓度，γ_i为对应离子的活度系数，α_i对应物质的活度，Ksp只与温度有关，因而在一定的温度下KSP，DH， KSP，HH和KSP，AH都是常数。

石膏三相之间可能存在的转化关系为：

CaSO₄·2H₂O_(s)(DH)＝CaSO₄·0.5H₂O_(s)(HH)+1.5H₂O (6)

由公式(3)到(5)可推出各相之间转化的热力学平衡常数如下：

由式(7)和(8)可以看出：在溶液中石膏各相的转化温度取决于水的活度，而水的活度由电解质溶液的组分决定，也就是说，各相转化的温度随电解质溶液的浓度而改变。在纯水中，硫酸钙饱和溶液中水的活度约为1，根据公式(8)KSP，DH等于KSP，HH的温度约为107.2℃，在浓的电解质溶液中，相变温度明显降低是由于水的活度降低。因此，本案把能有效降低相变温度点的电解质称为活度剂。

在常压水热制备高强石膏中，盐溶液能够增加α-半水石膏与二水石膏的溶解度差值，能够促进二水石膏晶体向α-半水石膏晶体转变，加快转变速度。氯化钠溶液和氯化钙溶液都有促进二水石膏晶相向α-半水石膏晶体转变作用，而氯化钠溶液在反应过程中Na+通过晶面吸附，与半水石膏结晶形成Na₂Ca₅(SO₄)₆·3H₂O矿物，阻碍晶体的进一步转变。对于不同浓度氯化钙溶液其作用差异较大，氯化钙是一种可代替氯化钠的原料，作为活度剂。

不同活度剂溶液条件下得到的晶体形貌图像，其它反应条件为：媒晶剂0.015％、温度97℃、固体浓度50％。

A组：为在质量分数23％的条件下反应3h得到的晶体形貌图像，从图像中可以看出：晶体尺寸在8～15μm范围，长径比为2～5，通过结晶水测试，含水率为6.54％接近半水石膏结晶水理论值，可判断得到的晶体为 CaSO₄·0.5H₂O相，但晶体尺寸较小，成型后测力学强度不佳，3d抗压强度仅为7.8MPa。

B组：为活度剂在质量分数24.5％时反应3h得到的晶体，从图像中可以看出晶体尺寸在3-15μm之间，晶体呈现出柱状的形态，与α半水石膏六方柱结构接近，但整体颗粒太小，增加了后续的过滤、洗涤工艺的难度，同时标准稠度需水量会增加，进而影响了石膏水化体的力学强度，3d抗压强度为26.7MPa。

C组：为在活度剂浓度26％的条件下得到的晶体形貌，从图像中可以看出，晶体的均匀性较差，颗粒为3～15μm，仍然偏小，但实验过程中可以得出随着活度剂浓度的增加，反应时间缩短的趋势，在相同温度条件下23％浓度的体系中，反应完全需要的时间约为5h左右，当活度剂浓度增加至 26％时，完全反应所需要的时间缩短至3.5h左右，得到的反应产物3d抗压强度为25.6MPa，与B组相当。

继续增加活度剂浓度，如图D组试验，为27％活度剂溶液中反应1h得到的晶体形貌图像，从图像中可以看出，晶体偏向于细长状，长径比为3～8 左右，晶体的颗粒较为均匀，此种形态下的产物标准需水量为51％，3d抗压强度为21.5MPa。

A组到D组二水石膏晶体的脱水速率如图2所示。

继续增加活度剂浓度至28.5％时，晶体均匀性较好，颗粒尺寸在 15～30μm范围内，均匀性较好；当活度剂浓度为30％时，晶体尺寸变小，为5～15μm之间，反应速度较快，但在两个较高活度剂浓度条件下得到的反应产物3d抗压强度为23.2MPa和19.6MPa。

理论分析可知：在CaCl₂溶液中，SO₄ ^2-浓度随CaCl₂溶液浓度和水热反应恒温温度变化的关系，随着CaCl₂浓度从0增加到30％，SO₄ ^2-浓度逐渐降低，这是由于受同离子效应的影响，CaCl₂浓度越高，同离子效应越显著， SO₄ ^2-浓度越低。尽管存在同离子效应，使溶液中的SO₄ ^2-浓度比纯水中小，但Ca²⁺的活度仍比较高使其能进入晶格，此时界面扩散以及对异性离子的吸附能够极大地促进速度控制步骤，结合α半水石膏的形态变化，可以认为α半水石膏晶体长大是由生长基元台阶和缺陷处的表面积分控制。在 CaCl₂溶液中，随着水热反应恒温温度从85℃升高到100℃，SO₄ ^2-的溶解度变化不大，因而过饱和度增加程度有限，造成温度对其活度系数的影响较小。

从理论分析结合上述的试验结果可知：活度剂的浓度必须达到一定的值时才能有效的促进二水石膏向半水晶相转化，浓度越大，促进效果越明显，反应时间越短。但活度剂溶液浓度不宜过大，如F组与D组相比，反应时间变短，短时间内晶体发育不完整，晶体形貌变差，F组晶体中细小的颗粒明显增多，平均颗粒尺寸较小。因此推荐活度剂浓度在23～27％，具体浓度的选择也可根据实际生产设备条件进行调试。

石膏由二水石膏晶相向半水石膏转变时，活度剂盐溶液能够增加二水相与半水相的差值，为反应增加反应动力。反应所需要的能量需要通过外界加热提供，即反应温度对相变会产生影响。详见如下面6组实验。

A为94℃条件下得到的晶体形貌图像，图像显示：晶体均匀性较差，转化率偏低(通过结晶水测试，半水相转化率仅为47％)，晶体以长须状为主，图中标示的为形状接近六方柱的晶体，测量显示尺寸为22.16μm，3d抗压强度为18.9MPa。

B为在96℃条件下得到的晶体形貌，图像中标示的为常规的晶体尺寸，晶体颗粒在11～20μm之间，从图像中可以看出，在96℃条件下得到的晶体较为均匀，呈现六方形状，但晶体整体偏小，标稠需水量为46％，3d抗压强度为28.5MPa，仍需进一步调整反应条件。

C为97℃条件下得到的晶体形貌图像，从图像中可以看出：本组的晶体有明显的六方形状，发育较为理想，从图像中的标示可以看出晶体尺寸为20～25μm之间，晶体发育较为完整，但同时有碎小的晶体，3d抗压强度为32.6MPa。

D为98℃条件下反应3个小时得到晶体形貌，图像显示晶体较为均匀，但碎小晶体同样存在，晶体尺寸在15～25μm之间，成圆形或长柱状，3d抗压强度为30.7MPa。

E为在99℃条件下得到的晶体形貌，从图像中可以判断晶体以细小的晶体为主，较大的颗粒为20μm左右，但比例较小，导致3d抗压强度不高，为24.1MPa。

从晶体成核-生长的原理讲，只有在适当的温度时才能实现晶体的成核长大，温度过低，晶体不易成核，无法发生晶体的生长，实验中的85℃和 90℃属于这种原因；在温度过高的100℃条件下(如E、F组)晶体易成核，成核速度很大，但不利于晶体的生长，就出现了晶体以细晶或碎晶形态存在。

结合晶体的成核-生长原理，反应的温度不宜过低，不易实现晶体成核，亦不宜过高，造成不易晶体生长长大。在本反应体系中95～99℃为α-半水石膏结晶较为适宜的温度条件。

反应体系的溶液环境是影响相变产物的另外一个因素，详见如下8组实验。

A为PH值为0.5时反应1h时的晶体形貌，从图像中可以看出反应未进行完全，但反应的晶体以细小颗粒为主，在1h时大部分都进行了反应，反应速过快，晶体过小。

B为在PH值为1的反应溶液中反应2h得到的晶体形貌图像，从图像中可以判断与A组相比，晶体有增大趋势，反应2h基本上反应完全，但晶体仍然偏小，一般尺寸为8～12μm，颗粒的形状不规整，晶体发育的不完善。

C为在PH值为2时反应4h时得到的晶体形貌图像，从图像中可以判断晶体均匀性较好，与A、B组相比，晶体继续增大的趋势，晶体颗粒在10～20μm范围，部分晶体呈现六边形状。

D为PH值为2.5时反应5h得到的晶体形貌图像，从图像中可以看出晶体较为杂乱，细小晶体与短柱状晶体共存，均匀性较差。

E为PH值为3时得到的晶体形貌，从图像中所观察的几个晶体可以看出晶体呈现明显的六方短柱状，部分为片状的六边形，较大的颗粒可达到80μm，晶体发育完整，较为理想的晶体形貌，3d抗压强度达到34.2MPa，为本组试验中最佳强度。

F为PH值为4时得到的晶体形貌图像，以长条形为主，与原料的长径比接近，通过结晶水的测定，反应产物的结晶水接近二水石膏理论值，可以判断：在6h时二水石膏基本上没有脱水反应。

G、H分别为PH值为5、6的反应溶液得到的晶体形貌，两组为H+ 浓度相对较低时得到的晶体，两者均为晶须状，长径比较大，从两组的反应产物结晶水含量测试结果可以判断，两者均以二水相为主，基本上未发生脱水转晶反应。

图3为二水石膏在酸中的溶解度随着酸浓度的变化，从图中可见，二水石膏在盐酸中的溶解度随着盐酸浓度的增加先增加后减小。PH值为1 左右，DH溶解度较大，过饱和度较大，反应的推动力较大，所以随着PH 的减小反应时间缩短。

反应溶液的PH值影响溶液的溶解性能，不同PH值时，溶液中H+离子的浓度不同，使溶液处于过饱和的程度不同，表现出不同组的脱水速率不同。过饱和度是反应的重要推动力，不同饱和度时，会在α-HH晶体生长过程中不同的结晶面相对生长的速度不同，从而导致晶体的形貌不尽相同。通过比较上述试验结果，可以得出溶液的PH值对相变产物有影响，随着酸性的增加，得到晶体有变短、变粗的趋势、脱水速率加快、反应时间缩短。但考虑到实际生产过程中过强的酸度对生产设备要求较高，增加了产物的洗涤和洗涤液的处理难度，因此反应溶液的PH值在1～3时较为适宜。

转晶剂对半水石膏产物的影响，如表2所示。

表2

序号	D21	D22	D23	D24	D25
						掺量％	0.05	0.10	0.15	0.30	0.5
转化时间min	240	300	360	420	＞500
						干抗压强度MPa	7.68	18.14	32.85	20.42	-

从表2可以看出：随着NS掺量从0.05％增加到0.5％，二水石膏相变反应时间明显延长，当掺量在0.5％时，二水石膏在同等条件下水热反应500min也未出现转晶的迹象。产品的绝干抗压强度也出现先增大后减小的趋势，且在NS 0.15％掺量时的样品D23抗压强度出现极大值32.85MPa，同时D22和D24的强度比同等条件下未掺NS的空白样B19的强度也明显提高。从对应产物的晶体形貌与空白对比看，NS掺量变化对二水a半水石膏的晶习影响比较明显，掺入0.10％NS的样品D23(a)晶体发育比较完整和均齐，晶体直径15～35μm (平均值20.7μm)、长度70～120μm(平均值83.7μm)、长径比约为2～8(平均值4.4)；当增加NS掺量至0.15％(样品D24)，产物晶体直径10～25μm(平均值17.6μm)、长度10～45μm(平均值21.4μm)、长径比0.5～2.0(平均值1.2) 的短柱状晶体(b)，从该晶体的SEM图像(d)可以看出晶体为六方菱柱状，晶面发育比较完整和均齐，其中夹杂有微量杂质颗粒；而NS掺量为0.3％的样品D24晶体(c)则缓慢发育为三方或六方片状，粒径为5～40μm，强度出现下降。因而，NS可以作为二水石膏制备高强a-半水石膏的高效媒晶剂。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，包括如下步骤：

步骤2，将混合溶浆脱盐洗涤，得到提纯后的二水石膏浆体；

步骤4，固液分离，溶液循环用于步骤3，固体进入步骤5；

步骤5，脱盐脱酸洗涤；

步骤6，干燥，得到高强石膏成品。

2.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤1中，所述氯化钙溶液的氯化钙浓度为30～45％，所述老卤的硫酸钠浓度为20～35％。

3.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤1中所述氯化钙溶液与老卤的温度是45～65℃。

4.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤1中所述混合是快速混合，混合过程在5～15min内完成。

5.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤1中所述搅拌的速率为60～90rpm，时间为1.5～3h。

6.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤3中所述二水石膏浆体的二水石膏粒径是100～300μm。

7.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤3中所述常压水热法的温度为95～99℃。

8.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤3中所述酸性的PH值为1～3。

9.根据权利要求1所述的一种盐化工废弃物制备高强石膏的工艺，其特征在于：步骤3中所述活度剂为浓度为23～27％的氯化钙溶液。