專利名稱：一種晶須硫酸鈣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶須硫酸鈣的制備方法，具體地，本發(fā)明是涉及到以精制氫氧化鈣漿液和硫酸為原料，采用新穎的工藝和配方生產(chǎn)的半水、無水、死燒硫酸鈣纖維狀單晶體。
背景技術(shù)：
晶須作為生長成針狀的單晶體，是一種幾乎達(dá)到理想狀態(tài)的細(xì)微結(jié)晶纖維。具有長徑比大、無晶粒界等特點。由于其直徑小，結(jié)晶時高度有序的原子排列結(jié)構(gòu)，幾乎不容納常規(guī)材料的空隙和位錯等結(jié)構(gòu)缺陷，因此，機(jī)械強(qiáng)度和模量均接近其完整晶體材料的理論值，力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前大量使用的一般粒狀填料。晶須所具有的長徑比大的特殊形貌，使之成為一種力學(xué)性能優(yōu)異的新型復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)劑。
硫酸鈣晶須通常以生石膏為原料，其合成實質(zhì)上是顆粒狀的生石膏向纖維狀無水硫酸鈣的轉(zhuǎn)化過程，其化學(xué)過程如下
具體描述可見美國專利US3961105及US3822340，加拿大專利CA1017132及CA1127374，中國專利CN1337369及CN1477242。
用水熱法合成的晶須硫酸鈣，其缺點在于轉(zhuǎn)化率難以達(dá)到100％，雜質(zhì)含量高。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種晶須產(chǎn)率100％、能夠精準(zhǔn)控制高長徑比的晶須硫酸鈣產(chǎn)品。
本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明涉及石灰精乳的制備，其包括石灰石煅燒、消化和精制過程。本發(fā)明還涉及一種酸堿中和反應(yīng)，其包括過濾、洗滌、表面處理和干燥過程得到晶須硫酸鈣產(chǎn)品。
本發(fā)明的特點是利用酸堿中和反應(yīng)，在不同的反應(yīng)溫度下，生成不同長徑比的晶須硫酸鈣。其反應(yīng)式如下(1)式(2)式(3)式具體制備方法依次包括如下步驟A、CaCO3放入電阻爐，溫度控制在850～1200℃，得到白色的CaO；B、然后取蒸餾水，與CaO一并放入反應(yīng)器中，使其充分消化，并除去塊狀顆粒，得精制石灰乳液；C、將所得的精制石灰乳液在反應(yīng)器中升溫至45℃-135℃，注入等摩爾的硫酸溶液，攪拌10～90min，使其充分反應(yīng)，經(jīng)分離、洗滌、表面處理及干燥得所需晶須硫酸鈣。
所述B步驟中消化完成的懸浮液經(jīng)過120目篩除去塊狀顆粒。
本發(fā)明通過石灰石煅燒、消化和精制過程及一種酸堿中和反應(yīng)，其包括過濾、洗滌、表面處理和干燥過程得到晶須硫酸鈣產(chǎn)品。通過控制不同的反應(yīng)溫度，生成可控制的不同長徑比的晶須硫酸鈣，且所制得的晶須產(chǎn)率達(dá)100％，且廢水易于處理，利于環(huán)境保護(hù)。


圖1為本發(fā)明晶須硫酸鈣的制備工藝流程圖；圖2為本發(fā)明工藝制得的晶須硫酸鈣顯微鏡照片；具體實施方式
下面通過具體的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何實現(xiàn)的實施例1將CaCO3含量在98％以上的石灰石1000g放入電阻爐，溫度控制在850～1200℃，得到白色的CaO，然后取3000ml蒸餾水，與CaO一并放入搪瓷桶中，使其充分消化，將消化完成的懸浮液過120目篩，除去塊狀顆粒，得精制石灰乳液。所得的精制石灰乳液在夾套玻璃反應(yīng)器中升溫至95℃，注入等摩爾的硫酸溶液，攪拌60分鐘，使其充分反應(yīng)，反應(yīng)液用抽濾瓶分離，所得樣品置顯微鏡下觀察，見圖2。
工業(yè)化產(chǎn)品晶須硫酸鈣，根據(jù)應(yīng)用對象的不同須進(jìn)行不同表面處理劑修飾，以便更好地與基體材料相融。
實施例2
除了中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度為45℃外，其他條件與實施例1相同。
實施例3除了中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80℃外，其他條件與實施例1相同。
實施例4除了中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度為110℃外，其他條件與實施例1相同。
實施例5除了中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度為125℃外，其他條件與實施例1相同。
實施例6除了中和反應(yīng)的反應(yīng)溫度為135℃外，其他條件與實施例1相同。
按上述工藝方法所制得的晶須硫酸鈣產(chǎn)品性能如下 用已有的水熱法合成的晶須硫酸鈣與本發(fā)明方法合成的晶須硫酸鈣性能比較見下表

本發(fā)明的廢水為澄清液，不含有害成分，略顯酸性，用氫氧化鈣液中和至中性，經(jīng)過三級沉降池，即可排放，易于處理，利于環(huán)境保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種晶須硫酸鈣的制備方法，其制備方法依次包括如下步驟A、將CaCO3放入電阻爐，溫度控制在850～1200℃，得到白色的BaO然后取蒸餾水，與CaO一并放入反應(yīng)器中，使其充分消化，并除去塊狀顆粒，得精制石灰乳液；C、將所得的精制石灰乳液在反應(yīng)器中升溫至45℃-135℃，注入等摩爾的硫酸溶液，攪拌10～90min，使其充分反應(yīng)，經(jīng)分離、洗滌、表面處理及干燥得所需晶須硫酸鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶須硫酸鈣的制備方法，其特征在于所述B步驟中消化完成的懸浮液經(jīng)過120目篩除去塊狀顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶須硫酸鈣的制備方法，通過石灰石煅燒、消化和精制過程及酸堿中和反應(yīng)，其包括過濾、洗滌、表面處理和干燥過程得到晶須硫酸鈣產(chǎn)品。通過控制不同的反應(yīng)溫度，生成可控制的不同長徑比的晶須硫酸鈣，所制得的晶須產(chǎn)率達(dá)100％，且廢水易于處理，利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號C30B29/10GK1648291SQ20041008471
公開日2005年8月3日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者張業(yè)紅, 蔣旭華, 朱捷 申請人:上海耀華納米科技有限公司