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JPS6232143B2 - - Google Patents
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JPS6232143B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6232143B2
JPS6232143B2 JP53140034A JP14003478A JPS6232143B2 JP S6232143 B2 JPS6232143 B2 JP S6232143B2 JP 53140034 A JP53140034 A JP 53140034A JP 14003478 A JP14003478 A JP 14003478A JP S6232143 B2 JPS6232143 B2 JP S6232143B2
Authority
JP
Japan
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gypsum
slurry
hemihydrate
dihydrate
hemihydrate gypsum
Prior art date
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Expired
Application number
JP53140034A
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English (en)
Other versions
JPS5567525A (en
Inventor
Yasuhiro Okajima
Yoshio Toda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP14003478A priority Critical patent/JPS5567525A/ja
Publication of JPS5567525A publication Critical patent/JPS5567525A/ja
Publication of JPS6232143B2 publication Critical patent/JPS6232143B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • C01F11/466Conversion of one form of calcium sulfate to another

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は二水石膏からα半水石膏を連続的に製
造する方法の改良に関する。 さらに詳しくは、硫酸アンモニウムの水溶液か
らアンモニアを回収する際に副生される二水石膏
又は半水―二水法により得られる二水石膏等から
中性かつ低混水量のα半水石膏を連続的に製造す
る方法に関するものである。 α半水石膏は通常のβ半水石膏と比較して、低
混水量で硬化体としたときの曲げ強度、圧縮強度
等に優れるので、β半水石膏と混合するか、また
は単独で型材や建材用として有効な素材である。
しかしながら、排煙脱硫プロセスで得られる石膏
など多くの化学石膏は、その品質上の制約からセ
メント用など一部の用途に限られている。特に型
材用のα半水石膏は、スラリーとしたときのPH、
結晶型、白色度、凝結特性、不純物など多くの品
質上の制約を受けるため、その製造原料として
は、高品質の天然石膏か、特開昭48―97796号公
報の方法のように、半水―二水法などの再結晶工
程によつて精制した一部の化学石膏しか使用され
ていない。 本発明の目的は化学二水石膏、特に硫酸アンモ
ニウムの水溶液からアンモニア分を回収する際に
副生される二水石膏から、得られたα半水石膏を
スラリー状とした時その液性が中性であり、かつ
低混水量で型材用として充分使用することのでき
るα半水石膏を連続的に製造する方法を提供する
ことにある。 本願発明者は上記の目的を達成するため、前記
化学二水石膏からα半水石膏の製造方法並びにそ
れによつて得られるα半水石膏の特性についてあ
らためて詳細な検討を加え、以下に述べるような
実験結果と推測を得た。 硫安―石膏法、すなわち硫酸アンモニウムの水
溶液からアンモニアを回収するため該水溶液に消
石灰を添加して行わせる複分解反応は、どうして
もアンモニアの回収率を高くしようとするため通
常の場合、当量より大過剰の消石灰が添加され
る。 従つて、硫安―石膏法から得られる二水石膏は
相当量の未反応の残存消石灰を含み、しかも二水
石膏中の消石灰は粒状で存在しており、またその
スラリー溶液のPH値は8.0以上である。 また半水―二水法のような、半水化のための高
温(通常100℃以上)過程を経ない場合には少量
のアンモニア分も残存している。 このような二水石膏を用いて従来のα半水石膏
の製造方法に依つて二水石膏のスラリーに媒晶剤
を添加し、さらに残留する消石灰を中和するのに
必要な化学当量以上の硫酸を添加した後、オート
クレーブに装入し、α半水石膏を製造したとこ
ろ、得られた半水石膏はスラリーのPHが中性とな
らないばかりでなくα半水石膏の混水量は大巾に
上昇したものであつた。 例えば、二水石膏を30重量%のスラリー(PH
9.2)としたものを3分割したのち、それぞれの
PH値が1.5,2.5,3.5となるように硫酸を添加し、
さらに媒晶剤としてコハク酸ナトリウムを2g/
となるように添加したものを、夫々連続的にオ
ートクレーブに装入し110〜140℃で1〜5時間加
熱処理したところ、得られたα半水石膏スラリー
のPHは3.5〜6.5であつたが、さらに脱水、洗浄乾
燥の操作を行つて得たα半水石膏を、再度スラリ
ーとしたときのPH値は、8.0〜9.0であり、その混
水量は50〜70%であつた。 このようにオートクレーブに仕込む前、加圧処
理后、そして最終製品とした時の各スラリーのPH
値が次第に上昇してくるのは、当初の二水石膏中
の消石灰は粒状で存在しており、かつα半水化反
応が比較的早いため二水石膏の溶解によつて、そ
の結晶表面にあらわれた消石灰粒子の中和反応が
十分に進行しないうちに、α半水石膏の結晶中に
閉ぢこめられてしまうためと想像される。また製
品の混水量が大きくなるのは添加剤としての媒晶
剤が余剰の硫酸によつて中和されるなどの理由で
媒晶効果が低下し、折出するα半水石膏の結晶型
が低混水型の六角柱状型から針状型へと移行する
ためと推測される。反応器装入前に硫酸添加を行
う場合、二水石膏中に含まれる消石灰粒子の中和
反応が未だ進行していないので、スラリー溶液は
PH4以下の酸性となり結晶効果が失われ高混水型
のα半水石膏が生成する。また、α半水化反応速
度は、反応温度、スラリーPH、媒晶剤濃度などに
依るけれども、低PH、低媒晶剤濃度においては、
α半水化反応が速いため、消石灰粒子はその中和
反応が十分に進行しないうちに、α半水石膏の結
晶中に閉じ込められる。 本願発明者は前記のような二水石膏から残留消
石灰を除去する方法について鋭意研究した結果、
その構成を特許請求の範囲に記載の方法とするこ
とによつて本発明に到達したものである。以下本
発明を詳細に説明する。 本発明において二水石膏に残存している消石灰
の中和反応は、連続的に石膏のα半水石膏化反応
が進行している加圧反応器へ直接硫酸を添加する
ことによつて行われる。 二水石膏スラリーを加圧反応容器に連続的に装
入した場合、二水石膏のα半水化反応は約100℃
以上で起る。 上記のα半水石膏化反応(水熱反応)は、二水
石膏が一旦熱水中に溶解した後再結晶するもので
あるが、この際にスラリー中に多量に存在するα
半水石膏自体が結晶核となる。また、この際、媒
晶剤が生成α半水石膏の結晶型を制御するが、一
般に使用される有機酸塩では酸性側で媒晶効果が
低下する。 このため溶出した二水石膏中に残留していた消
石灰粒子は結晶核とはならず、加圧反応容器中に
圧入された硫酸によつて効率的に中和されるもの
と思われる。本発明のように、硫酸添加が、連続
的にα半水化反応が進行している反応器中へ、且
つ比較的高いPH値(4.0〜6.0)のスラリー中へ行
われた場合には、多量に存在するα半水石膏が結
晶核となり、かつα半水化反応は比較的遅いの
で、消石灰粒子の硫酸による溶解が進行する。 従つて本発明においては、二水石膏スラリーの
PHすなわち反応容器に供給される残留消石灰量
と、別途に添加する硫酸量を適正に制御すること
が必須要件となる。こゝで使用する硫酸量は二水
石膏中に残存している消石灰を中和するのに必要
な化学当量よりも過剰な量が必要であるが、大過
剰の添加は一般に弱アルカリ性の有機酸塩系の媒
晶剤の媒晶効果を低減せしめる。 スラリー状としたときのPH値が、ほゞ中性
(6.5〜7.5)を示すα半水石膏を得るためには、
加圧反応器から排出されるα半水石膏スラリーの
PH値を、原料である二水石膏中の残留消石灰の量
に応じて、4〜6に制御する必要がある。これ
は、中性に制御した場合、消石灰粒子の中和溶解
速度が遅く、α半水石膏に核として残るからであ
る。 反応器内における反応、即ち(1)二水石膏の水へ
の溶解、(2)α半水化反応、(3)消石灰粒子の硫酸に
よる溶解反応、は連続的に、且つ不均一に起こる
(上記の反応はスラリー内の異なつた場所で同時
に起こつている)ので、硫酸の添加の不均一性、
即ちスラリーPHの変動は、消石灰粒子の溶解速度
及びα半水化速度を変動せしめ、いずれの場合に
も生成α半水石膏中に消石灰粒子を包含すること
になる。 PH4以下では、コハク酸ナトリウム、マレイン
酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムなど一般的な
有機酸塩系の媒晶剤の効果は極めて低くなり、ま
たPH4.0〜5.5においても中性二水石膏のα半水石
膏化処理の場合と比べて2倍以上必要である。こ
の点マレイン酸などの有機酸系の媒晶剤は、上述
のPH4〜6の範囲において媒晶効果が低下せず、
その添加量が少くてすみ、媒晶剤のα半水石膏へ
の吸着および附着量も少く、結晶の凝結性状も良
いので好ましい。 本発明における他の加圧反応条件については、
二水石膏スラリーの濃度、反応温度、反応圧力、
滞留時間など、通常の連続α半水石膏生成条件が
ほゞ同様に適用できる。 すなわち二水石膏のスラリー濃度、10〜55重量
%、反応温度110〜145℃、反応圧力2〜6Kg/
cm2、滞留時間30分〜3時間で行えるが、本発明の
場合には二水石膏のスラリー濃度は30〜55重量
%、反応温度は125〜140℃、滞留時間は60〜120
分の条件が好ましく、さらに添加する硫酸濃度は
20重量%以下特に10重量%以下が生成するα半水
石膏のPH安定のために好ましい。 また混水量35%以下の型材用として好適なα半
水石膏を得るには、媒晶剤の種類によつて0.1〜
3g/液濃度になるように添加すれば良い。 本発明によれば、確実にα半水石膏製品をスラ
リーとしたときのPHはほゞ中性で、混水量の少い
所謂六角柱状型の製品を得ることができる。 本発明の他の利点としては、製品の白色度が向
上するのと、アンモニアの除去が可能なことであ
る。 原料二水石膏中またはα半水石膏製造工程にお
ける鉄分の混入などの場合でも、鉄分は石膏の半
水化反応の進行中に添加される硫酸によつて、一
旦水溶液中に溶出し、ついでα半水石膏スラリー
をフラツシユせしめ常圧とした際に水酸化鉄とし
て微細に酸化折出し、真比重が大きく沈降しやす
いα半水石膏とは、例えばデカンテーシヨン等に
よつて容易に分離することができる。 また二水石膏中又は該石膏に髄伴するアンモニ
ア分があつても、α半水化反応の高温処理後のフ
ラツシユによつて揮発分離されるのでα半水石膏
中のNH3は10PPm以下となる。 上述の方法で生成したα半水石膏は、二水石膏
への水和が起きないような90℃以上の温度で洗
浄、過されついで乾燥される。さらに必要によ
つては適当に粉砕して所定の粒径に調整される。 実施例 1 原料スラリー貯槽にマレイン酸および硫安法に
よつて得られた二水石膏をそれぞれ0.2g/お
よび35重量%となるように供給し、槽内で均一に
混合したスラリーを原料スラリーポンプに依り、
電熱による外部加熱部および撹拌装置を具えたオ
ートクレーブ(内容積200)に供給した。 原料の二水石膏のPHは、10%の水スラリーの状
態で8.9であり、白色度は酸化マグネシウムを標
準板として波長465mμにおける反射率で89%で
あつた。 オートクレーブ内のスラリーの温度を135℃に
制御し、かつスラリーの供給量をオートクレーブ
内滞留時間が2時間となるように制御した後スラ
リーの連続装入を開始した。スラリーの連続装入
開始とともに、5重量%濃度の硫酸水溶液をオー
トクレーブに供給し、かつオートクレーブ底部の
バルブからフラツシユタンクを経てスラリーを連
続的に排出した。排出スラリーのPHは連続的に測
定され、このPH測定値を硫酸供給ポンプにフイー
ドバツクして排出スラリーPHを所定値にコントロ
ールした。 排出スラリーは連続的にシツクナーに供給さ
れ、シツクナースピゴウトは過脱水の後、蒸気
乾燥機で0.1%H2O迄乾燥した。シツクナーオー
バフローには若干の鉄水酸化物が含まれていた。
得られたα半水石膏は、第1表に示すように低混
水量で、そのスラリーのPHはほゞ中性を示し、型
材用石膏として優れたものであつた。
【表】 実施例 2 添加した媒晶剤とその濃度及びオートクレーブ
から排出するスラリーのPHを5.0に制御した以外
は実施例1と同様にして処理し、得られたα半水
石膏の性状を調べた。 その結果を第2表に示す。
【表】 第2表より明らかなようにα半水石膏スラリー
のPHは何れもほゞ中性で混水量は30〜40%と型材
用α半水石膏として理想的なものが得られた。 また製品の白色度については何れも92%以上と
原料より優れたものであつた。 なお、白色度の測定は原料と同様の手段で測定
したものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 二水石膏のスラリーに媒晶剤を添加し加圧反
    応器中で加熱してα半水石膏を連続的に製造する
    方法において、加圧反応器から排出されるα半水
    石膏のスラリーのPH値が4.0〜6.0となるように、
    加圧反応器中に連続して硫酸を添加することを特
    徴とするα半水石膏の製造方法。
JP14003478A 1978-11-14 1978-11-14 Production of alpha hemihydrate gypsum Granted JPS5567525A (en)

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JP14003478A JPS5567525A (en) 1978-11-14 1978-11-14 Production of alpha hemihydrate gypsum

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JPS5567525A JPS5567525A (en) 1980-05-21
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07109831A (ja) * 1993-10-14 1995-04-25 M Eng:Kk ゴンドラの安定保持装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5155795A (ja) * 1974-11-12 1976-05-17 Michio Sekya Teikonsuigatahansuisetsukono seizoho

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JPH07109831A (ja) * 1993-10-14 1995-04-25 M Eng:Kk ゴンドラの安定保持装置

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