문장 번호:1008-7524 (2005)12-0034-03 석고 위스커 준비 연구 진행 ξ 마오 장명, 진학희 (청도 과학기술대, 산둥 청도 266042 키워드: 위스커; 석고; 황산 칼슘 Phosphogypsum 위스커; 습법인산 분류번호: TQ 126.3 문헌 식별 번호: A 0 서론위스커는 횡단면 모양이 고정되고, 모양이 완전하며, 내부 구조가 완벽하며, 종횡비가 5 ~ 1000 인 섬유상 단결정을 말합니다. 석고 위스커 (석고 섬유) 는 반수나 무수황산 칼슘의 섬유상 단결정을 가리키며, 성능이 우수하고 저렴한 신형 기능성 재료 (탄화 규소, 이산화 티타늄 등 금속 위스커의 천분의 일 ~ 십분의 일) 이다. 그것은 높은 인장 강도와 탄성 계수를 가지고 있어 높은 가치의 공업 재료로 저렴한 가격으로 사용할 수 있다. 수지, 고무, 페인트, 제지의 강화제 또는 기능성 충전재로 사용하거나 마찰재, 건축 재료, 밀봉 재료, 보온 난연재 등으로 사용할 수 있습니다. , 매우 광범위한 발전 전망을 가지고 있다. 그러나 현재 국내외의 생산방법은 생산원가가 높을 뿐만 아니라 오염이 심하여 발전 전망이 걱정스럽다. 따라서 석고 위스커의 값싼 제조 방법을 연구하는 것은 환경 보호의 필요성 일뿐만 아니라 경제 및 사회 발전의 필요성이기도합니다. 현재 석고 수염의 제비 방법을 총결하고 비교하였으며, 습법인산 중 석고 수염의 제비 방법을 중점적으로 소개했다. 이런 방법은 국내외에서 선례가 없고, 엄청난 기술적 우세와 뚜렷한 사회적 효과를 가지고 있다. 1 석고 위스커의 제조 방법 1. 1 천연 석고 석고 제조 석고 위스커는 주로 두 가지 방법 [1] 천연 깁스를 사용하여 황산 칼슘 위스커를 준비합니다. 수열법은 질량 점수가 2% 미만인 이수석고 현탁액을 수히터에 넣어 처리하는 것이다. 포화증기압 하에서 이수석고는 작은 침상 반수 석고로 변한 다음 결정형을 안정시켜 반수황산 칼슘 위스커를 얻는다. 이 방법은 생산 비용이 높고 적용이 제한되어 있다. 대기산화란 일정 온도에서 고농도의 이수석고 현탁액이 산성 용액에서 침상 또는 섬유상 반수황산 칼슘 휘스커로 전환될 수 있는 것을 말한다. 수열 법에 비해 이 방법은 고압부도 필요 없고, 원료 품질 점수가 크게 높아지고, 비용이 크게 낮아져 공업화 생산을 쉽게 실현할 수 있다. 최근 단경규 등 [2] 은 천연 이수석고 (또는 구연산 찌꺼기 석고) 를 이용해 석고 위스커를 만드는 방법을 개발했다. 특히 30g 원료와 240g 물을 혼합하여 풀을 만들고 pH 값을 4 로 조절하며115 ~150 C 에서 수열 반응을 약 2h 한다. 반응 온도가 90 ~ 92 C 로 올라가면 결정종 석고 위스커 40mg 를 넣고 결정 전달제 도데 실 황산 칼륨 30mg 를 넣어 충분히 반응하고 여과한다. 표면 처리, 폴리에틸렌의 스프레이 양은 자재 품질의 0.0 1% ~ 0.05% 로120 C 의 오븐에서 건조합니다. 이 방법으로 얻은 석고 수염의 평균 지름은 2 ~ 4 미크론이고 평균 장경비는 약 80 이다. 내수성이 우수하고 응용이 광범위하지만 생산원가가 높아 보급이 어렵다. 또한 한악신 등 [3] 은 석고에서 황산 칼슘 위스커를 준비하는데, 그 본질은 입상 석고가 섬유상 무수황산 칼슘으로 전환되는 것이다. 준비한 황산 칼슘 위스커의 길이는 50 ~ 100 미크론이고 지름은 1 ~ 4 μ m 이며, 위스커 크기는 균일하며 비용과 가격에는 상당한 장점이 있지만, 상기 반응 시스템의 불순물은 제거하기 어렵고 위스커 제품에 영향을 미치기 쉽다. 1.2 염수 슬래그로부터 황산 칼슘 위스커의 제조? 43 요약? IM& 화학광물과 가공,12,2005 ξ 접수일: 2005 년 8 월 26 일: 기금 프로젝트: 국가자연과학기금 지원 (20376036). 이 방법은 석회유가 처리한 해염 쓴 할로겐 중 쓴 할로겐 찌꺼기를 원료로 하여 공예과정은 두 단계로 진행된다. 첫 번째 단계: 석회유는 염수를 처리하는 데 사용됩니다. 산화 칼슘 로션과 브롬을 추출한 염수로 염수 pH 값을 7.6 ~ 8.0 으로 조절하여 걸러냅니다. 여액은 침상 수산화마그네슘을 준비하는 데 쓰이고, 찌꺼기는 준비한다. 두 번째 단계: 위스커 황산 칼슘의 제조. 할로겐 찌꺼기를 일정량의 물로 희석하고, 공업폐산을 넣고 녹여 섞고, pH 값을 2-3 으로 조절하고, 용액을 끓일 때까지 가열한다. 이때 잔류물의 대부분 Ca2+ 는 이미 용액에 들어가 뜨거울 때 여과하고, 냉각한 후 흰색 결정체를 석출했고, 현미경 아래는 가늘고 가느다란 섬유형을 띠고 있다. 모액을 재활용할 때, 순환 과정에서 용액 색깔이 변할 때 불순물 철을 제거해야 한다. 일반적으로 Ca(OH)2 로 pH 값을 조절하여 침전된 철 [4] 을 걸러낼 수 있다. 이 방법으로 준비한 황산 칼슘 휘스커의 순도는 (Ca2SO4? 2h2o) 는 98.0% 로 잡다한 효과가 좋아 침상 수산화 마그네슘 난연제를 얻었지만 실험 단계는 복잡하고 산업화가 쉽지 않다. 1.3 석고 용액법 이 방법의 과정은 이수석고 → 연삭 → 슬러리 → 수열반응 → 필터링 → 건조 → 반수석고 결정체 → 소성 → 하드석고 위스커입니다. 이 중 석고 원료는 선택적이지만 황산 칼슘 함량은 95% 보다 우수하고 섬세함은 80% 보다 우수하며 기본적으로 유해 불순물이 함유되어 있지 않아야 한다. 슬러리의 질량 점수는 일반적으로 5%- 10% 사이에서 제어되며, 질량 점수는 중요한 제어 요소입니다. 수열 반응 온도는 일반적으로105 ~150 C 이상, 압력 202.65~506.63kPa, 시간 0.5 ~ 8 시간입니다. 최적의 반응 온도에서는 황산칼슘을 모두 위스커로 변환하고 섬유가 형성된 직후 느슨한 위스커를 여분의 물에서 분리하기 위해 일정 기간 동안 온도를 유지해야합니다. 일반적으로 압력 필터를 사용하며, 압력을 눌렀을 때 온도는100 C 이상이어야 한다. 필터는 즉시 건조하고 뜨거울 때 안정되어 반수 석고 위스커를 만들어 평균 L/d 가 60 ~ 100 입니다. 반수 석고 위스커는 고온 (400 ~ 600 C) 에서 소성하여 불용성 하드 석고 위스커를 형성한다. 제품은 오랫동안 안정을 유지할 수 있고 수분이 있을 때 수화상태를 회복하기 쉽지 않다 [5]. 이 방법은 일부 폐이수고를 깁스로 만들 수 있지만, 수열 반응에는 높은 온도와 압력이 필요하다. 1.4 배기가스 탈황법 이 방법의 공정은 배기가스 냉각 → 흡수 → pH 조절 산화 → 필터링 → 섬유 건조입니다. 석회유는 SO2 를 흡수하여 아황산 칼슘 장액을 형성한 다음 황산을 넣거나 폐연기로 통과시켜 장액 pH 값을 3-4 로 조절한다. 슬러리에 결정보조제와 산화촉매제 (예: 염화암모늄, 염화망간, 황산구리, 황산망간) 를 첨가하여 사용 범위는 0.0 1%-0.2% 입니다. 그런 다음 산화 단계에 들어가 산소나 공기를 통해 산화한다. 산화 반응이 완료된 후 뜨거울 때 필터링, 세탁 및 90 C 건조를 거쳐 φ 1 ~ 2 미크론 L 100 mm 의 위스커를 얻을 수 있습니다. 이 방법의 장점은 배기가스를 값싼 석고 수염으로 만들어 공업화 생산에 적합하고 시장 잠재력이 있다는 것이다. 석고 위스커 제조를위한 새로운 아이디어를 제공했으며 현재 독일과 일본에서 급속히 발전하고 있습니다. 1.5 기타 방법 깁스 수염의 수많은 제비 방법 중 증기 주입 연속 생산법과 액상 직접제비법도 흔하다. 증기 주입 연속 생산법은 기체-액체 혼합 장치를 통해 이수석고 장액에 4kg/cm3 의 증기를 불어 넣는 것으로,115 ~140 C 에 슬러리를 계속 펌프하여 고압부에 넣는다. 이 방법은 열효율이 높은 연속 생산에 사용할 수 있다. 액상직접제비법은 황산을 함유한 메탄올 용액과 염화칼슘을 함유한 메탄올 용액을 4:1(체적) 비율로 섞어 5 분에서 72 시간 동안 녹여 건조를 걸러내고 (45 C) L/D >:1을 얻는다 이 방법은 반수석고를 필요로 하지 않고, 바로 II 형 석고 위스커를 준비한다. 공예가 간단해서 수열 반응과 고온소성 공정을 절약했다. 사용하는 대부분의 메탄올은 증류를 통해 회수할 수 있다. 2. 습법인산에서 인석고 위스커를 만드는 실험방법 2. 1. 전통적인 습법인산 제조 과정에서 생산당 1t 습법인산 (P2O5), 부산물 인석고 [7] 약 4 ~ 5t, 전 세계적으로 매년 2 억 톤에 육박하는 인석고를 배출하지만 실제 이용률은 총량의1 대량의 인석고 노천 쌓기, 토지 점유, 환경 심각한 오염으로 이미 세계적인 난제로 떠올랐다. 진학희 등이 발명한 습법인산이 석고 위스커를 만드는 방법 [8] 은 전통적인 습법인산 생산공정을 개선하고 습법인산 생산 과정에서 칼슘이온과 황산근이온을 이용해 하얀 인석고 위스커를 준비한다. 화학반응의 근원에서 인석고 폐기물 발생을 피한 것은 전형적인 녹색청결화학공예이다. -응? 53 요약? IM & ampp 화학광물과 가공 NO.12,2005, 왕신신 등은 2 단계 공정 [9] 을 채택하고 우수한 결정체 수정제를 사용하여 습법인산에 하얀 인석고 위스커를 만든다. 첫 번째 단계: 인산으로 인광을 침출하고 화학반응을 침출하는 공예 조건을 통제하고 화학반응 자체의 목표산물에 대한 오염을 줄여 상대적으로 순수한 인산을 얻는다. 2 단계: 석고를 결정화하는 데 적합한 결정 조건을 제공하여 다른 산업에서의 응용에 도움이 되는 이상적인 규칙과 규칙을 제공합니다. 2.2 인 석고 위스커의 형태 위의 방법으로 제조 된 인 석고 위스커는 우수한 여과 성능을 갖는 흰색 미세 바늘 모양입니다. B5-223I 형 현미경으로 관찰한 전형적인 모양은 직경 2 ~ 4μ m, 장경비 10 ~ 100, JSM-6700F 형 전자현미경으로 관찰한 횡단면은 육각형이다. 2.3 인석고 수염은 습법인산에 사용되는 석고수염은 공업폐기물을 유용한 재료로 전환시켜 생산비용이 매우 낮다. 현재 국내외에서는 아직 선례가 없고, 비교적 강한 기술적 우세와 광범위한 응용 전망을 가지고 있다. 예비 연구에 따르면 이 글에서 얻은 인석고 위스커 제품은 탄산칼슘을 고무 플라스틱 등 고분자 재료의 충전 보강재로 대체할 수 있어 고무 제품의 탄력을 30% 높일 수 있다. 이 글에서 얻은 인석고 수염은 종이를 만드는 데 쓰일 때 30 ~ 70% 의 목장이나 풀을 대체할 수 있다. 인석고 위스커가 36%, 52%, 65% 의 비율로 목재를 섞었을 때, 만든 종이는 희고 매끄럽고 백색도, 인장 강도 등의 성능 지표가 순목지 종이와 크게 다르지 않다. Phosphogypsum 종이를 만드는 데 사용되는 국내의 선례는 없습니다. 현재 목재 펄프 시장 가격은 약 5,000 위안 /t 이지만, 이 종이 인 석고 위스커 제조 비용은 500 위안 /t 를 초과하지 않으며, 목재 펄프의 30% 를 대체하면 톤당 생산 비용 1350 위안을 낮출 수 있으며 시장 잠재력은 엄청납니다. 결론적으로 위에서 언급한 석고 위스커의 제비 방법을 비교해 보면 습법인산 생산에서 석고 위스커를 만드는 방법이 생산비용이 낮고 석고 위스커 제품이 우수하다는 것을 알 수 있다. 이 방법은 전통적인' 선오염, 후치치' 의 사고와는 전혀 달리 화학원에서 인석고 활용 문제를 해결하고 지속 가능한 발전 전략의 요구에 완전히 부합하는 전형적인 녹색화공 공예이다. 생산에 들어간 후에는 반드시 경제사회 발전에 큰 추진 작용을 하여 사회와 환경의 조화로운 발전에 지대한 영향을 미칠 것이다. 4 참고 문헌 [1] 이애령. 천연 석고 및 그 개발 이용 연구 진행 [J]. 광산과 지질학, 2004, (5):498-50 1. [2] 단 경규, 왕, 등등. 석고 위스커와 그 제조 방법 및 응용 [P]. 국가 특허, CN660. 2004.[3] 한악신. 석고로 황산 칼슘 위스커를 합성하고 그 응용 [J]. 외국 금속 광석 선광, 1996, (4):50-53. [4] 쇼초민, 장영기 등. 염수 찌꺼기를 이용하여 황산칼슘 위스커 섬유를 준비하는 연구 [J]. 호북 야금, 6596 등. PH 값이 황산 칼슘 휘스커 지름에 미치는 영향 [J]. 금속광, 2004, (10):39-42. [6] 수수료, 리. 황산 칼슘 위스커의 제조 및 응용 검토 [J]. 화학 광물 및 가공, 2002, (9): 365438+ 2003, (4):3-36. [8] 진학희. 인산에 석고 위스커를 제조하는 방법 [P]. 중국 특허, CN 1584 130A. [9] 서립, 진학희 등. 고품질 인석고 생산 기술 연구 [J]. 화학미네랄. (5):28-3 1. 요약: 호랑이 지팡이의 제비 방법을 소개했다. Aeenvironmentalprotectionprocessofpreparinggypsumwhiskerfromproductionofwet2 processp phosphoricacidwasex2 를 중점적으로 소개합니다. 키워드: 위스커; 석고; 황산 칼슘 Phosphogypsum 위스커; Wet2processphosphoricacid (32 페이지 위) 표 2 투자 프로젝트 현금 흐름 계산 양식 단위: 만원 T 123445 투자 영업 현금 흐름-106.4/kloc- 총 70.4 현금 흐름-38+006.4 106.4 광산 배수 시스템 및 수문 지질 조건에 따라 개조된 지하 수조는 1.6 시간의 정상 유입량을 수용할 수 있으며, 저전력 배수 기간에 집중하여 연간 비용 99 만 3 천 위안을 절약할 수 있습니다.