Red de Respuestas Legales - Leyes y reglamentos - Patente Han YuexinNúmero de artículo: 1008-7524 (2005) 12-0034-03 Progreso de la investigación sobre la preparación de bigotes de yeso ξ Mao Changming, Chen Xuexi (Universidad de Ciencia y Tecnología de Qingdao, Qingdao , Shandong 266042) Resumen: Introducción Los métodos actuales de preparación de bigotes de yeso se centran en el proceso químico ecológico de fabricación de bigotes de yeso en la producción de ácido fosfórico húmedo. Palabras clave: bigotes; yeso; sulfato de calcio; bigotes de fosfoyeso; ácido fosfórico húmedo Número de clasificación: TQ126.3 Código de identificación del documento: A 0 Introducción Los bigotes se refieren a secciones transversales con forma fija, forma completa, estructura interna perfecta y diámetro largo. monocristal fibroso con una proporción de 5 a 1000. Los bigotes de yeso (fibras de yeso) se refieren a monocristales fibrosos de sulfato de calcio anhidro o semihidratado. Son un nuevo tipo de material funcional con excelente rendimiento y bajo precio (entre una milésima y una milésima parte del tamaño de los bigotes metálicos como el silicio). carburo y dióxido de titanio una décima parte). Tiene alta resistencia a la tracción y módulo elástico y puede utilizarse como material industrial de alto valor a bajo precio. Puede usarse como agente de refuerzo o relleno funcional en resina, caucho, revestimientos y fabricación de papel. También puede usarse como materiales de fricción, materiales de construcción, materiales de sellado, aislamiento térmico y materiales retardantes de llama, etc. , tiene perspectivas de desarrollo muy amplias. Sin embargo, los métodos de producción actuales en el país y en el extranjero no sólo tienen altos costos de producción, sino que también causan una gran contaminación y sus perspectivas de desarrollo son preocupantes. Por lo tanto, estudiar métodos baratos de preparación de bigotes de yeso no es sólo una necesidad para la protección del medio ambiente, sino también una necesidad para el desarrollo económico y social. Se resumieron y compararon los métodos de preparación actuales de bigotes de yeso, centrándose en los métodos de preparación de bigotes de yeso en ácido fosfórico húmedo. Este método no tiene precedentes en el país ni en el extranjero y tiene enormes ventajas técnicas y importantes beneficios sociales. 1 Método de preparación de bigotes de yeso 1.1 Hay dos métodos principales para preparar bigotes de yeso a partir de yeso natural [1] Preparación de bigotes de sulfato de calcio a partir de yeso natural. El método hidrotermal consiste en agregar una suspensión de yeso dihidrato con una fracción de masa inferior al 2% a un calentador de agua para su tratamiento. Bajo presión de vapor saturado, el yeso dihidrato se convierte en yeso hemihidrato en forma de aguja fina y luego estabiliza la forma cristalina para obtener bigotes de hemihidrato de sulfato de calcio. Este método tiene altos costos de producción y aplicación limitada. La acidificación atmosférica significa que, a una determinada temperatura, una alta concentración de suspensión de yeso dihidrato se puede transformar en bigotes de hemihidrato de sulfato de calcio fibrosos o con forma de aguja en una solución ácida. En comparación con el método hidrotermal, este método no requiere un autoclave, la fracción masiva de materias primas aumenta considerablemente, el costo se reduce considerablemente y la producción industrial es fácil de lograr. Recientemente, Duan Qingkui et al. [2] inventaron un método para preparar bigotes de yeso utilizando yeso dihidrato natural (o yeso residual de ácido cítrico). Específicamente, se mezclan 30 g de materias primas y 240 g de agua para formar una suspensión, el valor del pH se ajusta a 4 y se lleva a cabo una reacción hidrotermal a 115 ~ 150 °C durante aproximadamente 2 horas. Cuando la temperatura de reacción aumenta a 90 ~ 92°C, agregar 40 mg de bigotes de yeso cristalino semilla y 30 mg de agente de transferencia de cristales dodecilsulfato de potasio para permitir la reacción completa y filtrar. Para el tratamiento de superficies, la cantidad de alcohol polivinílico pulverizado es del 0,01 % al 0,05 % de la masa del material y luego se seca en un horno a 120 °C. El diámetro medio de los bigotes de yeso obtenidos mediante este método es de 2 a 4 micras, y la relación de aspecto media es de aproximadamente 80. Tiene una excelente resistencia al agua y se usa ampliamente, pero su costo de producción es alto y su promoción es difícil. Además, Han Yuexin et al. [3] prepararon bigotes de sulfato de calcio a partir de yeso, que es esencialmente la conversión de yeso granular en sulfato de calcio anhidro fibroso. Los bigotes de sulfato de calcio preparados tienen una longitud de 50 a 100 micrómetros y un diámetro de 1 a 4 µm. Los bigotes son de tamaño uniforme y tienen ventajas evidentes en cuanto a coste y precio. Sin embargo, las impurezas en el sistema de reacción anterior son difíciles de eliminar. y afecta fácilmente a los productos del bigote. 1.2 ¿Cómo preparar bigotes de sulfato de calcio a partir de residuos de salmuera? 43 ¿Resumen? IM & Chemistry Minerals and Processing, 12, 2005 ξFecha de recepción: 26 de agosto de 2005: Proyecto de financiación: Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (20376036). Este método utiliza como materia prima el residuo de avetoro de sal marina tratado con lechada de lima, y ​​el proceso se lleva a cabo en dos pasos. Paso 1: La lechada de lima se utiliza para tratar la salmuera. Utilice una emulsión de óxido de calcio para neutralizar la salmuera después de la extracción de bromo, controle el valor del pH de la salmuera a 7,6 ~ 8,0 y filtre. El filtrado se utiliza para preparar hidróxido de magnesio en forma de aguja y el residuo del filtro se utiliza para su uso posterior. Paso 2: Prepare sulfato de calcio en forma de bigotes. Diluya el residuo de salmuera con una cierta cantidad de agua, agregue ácido residual industrial para disolverlo, revuelva, ajuste el valor del pH a 2-3 y caliente la solución hasta que hierva. En este momento, la mayor parte del Ca2+ del residuo ha entrado en la solución, se filtra mientras está caliente y, después de enfriar, precipitan cristales blancos, que aparecen como fibras delgadas al microscopio. Cuando se reutiliza el licor madre, es necesario eliminar las impurezas de hierro cuando el color de la solución cambia durante el proceso de circulación. Generalmente, se puede utilizar Ca(OH)2 para ajustar el valor del pH y filtrar el hierro precipitado [4].

Patente Han YuexinNúmero de artículo: 1008-7524 (2005) 12-0034-03 Progreso de la investigación sobre la preparación de bigotes de yeso ξ Mao Changming, Chen Xuexi (Universidad de Ciencia y Tecnología de Qingdao, Qingdao , Shandong 266042) Resumen: Introducción Los métodos actuales de preparación de bigotes de yeso se centran en el proceso químico ecológico de fabricación de bigotes de yeso en la producción de ácido fosfórico húmedo. Palabras clave: bigotes; yeso; sulfato de calcio; bigotes de fosfoyeso; ácido fosfórico húmedo Número de clasificación: TQ126.3 Código de identificación del documento: A 0 Introducción Los bigotes se refieren a secciones transversales con forma fija, forma completa, estructura interna perfecta y diámetro largo. monocristal fibroso con una proporción de 5 a 1000. Los bigotes de yeso (fibras de yeso) se refieren a monocristales fibrosos de sulfato de calcio anhidro o semihidratado. Son un nuevo tipo de material funcional con excelente rendimiento y bajo precio (entre una milésima y una milésima parte del tamaño de los bigotes metálicos como el silicio). carburo y dióxido de titanio una décima parte). Tiene alta resistencia a la tracción y módulo elástico y puede utilizarse como material industrial de alto valor a bajo precio. Puede usarse como agente de refuerzo o relleno funcional en resina, caucho, revestimientos y fabricación de papel. También puede usarse como materiales de fricción, materiales de construcción, materiales de sellado, aislamiento térmico y materiales retardantes de llama, etc. , tiene perspectivas de desarrollo muy amplias. Sin embargo, los métodos de producción actuales en el país y en el extranjero no sólo tienen altos costos de producción, sino que también causan una gran contaminación y sus perspectivas de desarrollo son preocupantes. Por lo tanto, estudiar métodos baratos de preparación de bigotes de yeso no es sólo una necesidad para la protección del medio ambiente, sino también una necesidad para el desarrollo económico y social. Se resumieron y compararon los métodos de preparación actuales de bigotes de yeso, centrándose en los métodos de preparación de bigotes de yeso en ácido fosfórico húmedo. Este método no tiene precedentes en el país ni en el extranjero y tiene enormes ventajas técnicas y importantes beneficios sociales. 1 Método de preparación de bigotes de yeso 1.1 Hay dos métodos principales para preparar bigotes de yeso a partir de yeso natural [1] Preparación de bigotes de sulfato de calcio a partir de yeso natural. El método hidrotermal consiste en agregar una suspensión de yeso dihidrato con una fracción de masa inferior al 2% a un calentador de agua para su tratamiento. Bajo presión de vapor saturado, el yeso dihidrato se convierte en yeso hemihidrato en forma de aguja fina y luego estabiliza la forma cristalina para obtener bigotes de hemihidrato de sulfato de calcio. Este método tiene altos costos de producción y aplicación limitada. La acidificación atmosférica significa que, a una determinada temperatura, una alta concentración de suspensión de yeso dihidrato se puede transformar en bigotes de hemihidrato de sulfato de calcio fibrosos o con forma de aguja en una solución ácida. En comparación con el método hidrotermal, este método no requiere un autoclave, la fracción masiva de materias primas aumenta considerablemente, el costo se reduce considerablemente y la producción industrial es fácil de lograr. Recientemente, Duan Qingkui et al. [2] inventaron un método para preparar bigotes de yeso utilizando yeso dihidrato natural (o yeso residual de ácido cítrico). Específicamente, se mezclan 30 g de materias primas y 240 g de agua para formar una suspensión, el valor del pH se ajusta a 4 y se lleva a cabo una reacción hidrotermal a 115 ~ 150 °C durante aproximadamente 2 horas. Cuando la temperatura de reacción aumenta a 90 ~ 92°C, agregar 40 mg de bigotes de yeso cristalino semilla y 30 mg de agente de transferencia de cristales dodecilsulfato de potasio para permitir la reacción completa y filtrar. Para el tratamiento de superficies, la cantidad de alcohol polivinílico pulverizado es del 0,01 % al 0,05 % de la masa del material y luego se seca en un horno a 120 °C. El diámetro medio de los bigotes de yeso obtenidos mediante este método es de 2 a 4 micras, y la relación de aspecto media es de aproximadamente 80. Tiene una excelente resistencia al agua y se usa ampliamente, pero su costo de producción es alto y su promoción es difícil. Además, Han Yuexin et al. [3] prepararon bigotes de sulfato de calcio a partir de yeso, que es esencialmente la conversión de yeso granular en sulfato de calcio anhidro fibroso. Los bigotes de sulfato de calcio preparados tienen una longitud de 50 a 100 micrómetros y un diámetro de 1 a 4 µm. Los bigotes son de tamaño uniforme y tienen ventajas evidentes en cuanto a coste y precio. Sin embargo, las impurezas en el sistema de reacción anterior son difíciles de eliminar. y afecta fácilmente a los productos del bigote. 1.2 ¿Cómo preparar bigotes de sulfato de calcio a partir de residuos de salmuera? 43 ¿Resumen? IM & Chemistry Minerals and Processing, 12, 2005 ξFecha de recepción: 26 de agosto de 2005: Proyecto de financiación: Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (20376036). Este método utiliza como materia prima el residuo de avetoro de sal marina tratado con lechada de lima, y ​​el proceso se lleva a cabo en dos pasos. Paso 1: La lechada de lima se utiliza para tratar la salmuera. Utilice una emulsión de óxido de calcio para neutralizar la salmuera después de la extracción de bromo, controle el valor del pH de la salmuera a 7,6 ~ 8,0 y filtre. El filtrado se utiliza para preparar hidróxido de magnesio en forma de aguja y el residuo del filtro se utiliza para su uso posterior. Paso 2: Prepare sulfato de calcio en forma de bigotes. Diluya el residuo de salmuera con una cierta cantidad de agua, agregue ácido residual industrial para disolverlo, revuelva, ajuste el valor del pH a 2-3 y caliente la solución hasta que hierva. En este momento, la mayor parte del Ca2+ del residuo ha entrado en la solución, se filtra mientras está caliente y, después de enfriar, precipitan cristales blancos, que aparecen como fibras delgadas al microscopio. Cuando se reutiliza el licor madre, es necesario eliminar las impurezas de hierro cuando el color de la solución cambia durante el proceso de circulación. Generalmente, se puede utilizar Ca(OH)2 para ajustar el valor del pH y filtrar el hierro precipitado [4].

La pureza de los bigotes de sulfato de calcio preparados mediante este método alcanza (Ca2SO4? 2h2o) 98,0%, el efecto de eliminación de impurezas es bueno y se obtiene el retardante de llama de hidróxido de magnesio en forma de aguja, pero los pasos experimentales son complicados y difíciles de industrializar. 1.3 Método de solución de yeso El flujo del proceso de este método es: yeso dihidrato → molienda → suspensión → reacción hidrotermal → filtración → secado → cristales de yeso semihidratados → calcinación → bigotes de anhidrita. Entre ellos, las materias primas de yeso son opcionales, pero el contenido de sulfato de calcio debe ser superior al 95%, la finura debe ser superior al 80% y se requiere que esté básicamente libre de impurezas nocivas. La fracción de masa de la suspensión generalmente se controla entre 5% y 10%, y la fracción de masa es un factor de control importante. La temperatura de la reacción hidrotermal es generalmente de 105 ~ 150 ℃ o más, la presión es de 202,65 ~ 506,63 kPa y el tiempo es de 0,5 ~ 8 horas. A la temperatura de reacción óptima, esta temperatura debe mantenerse durante un período de tiempo para permitir que todo el sulfato de calcio se convierta en bigotes y que los bigotes sueltos se separen del exceso de agua inmediatamente después de que se formen las fibras. Generalmente se utiliza filtración a presión y la temperatura durante la filtración no debe ser inferior a 100 °C. La torta de filtración se seca inmediatamente, se estabiliza en caliente y luego se convierte en bigotes de yeso semihidratados, con un L/d promedio de 60 ~ 100. Los bigotes de yeso semihidratados se calcinan a altas temperaturas (400 ~ 600 °C) para formar bigotes de anhidrita insolubles quemados a muerte. El producto puede permanecer estable durante mucho tiempo y no es fácil volver al estado hidratado cuando hay humedad [5]. Este método puede convertir parte del yeso dihidrato residual en bigotes de yeso, pero la reacción hidrotermal requiere temperatura y presión más altas. 1.4 Método de desulfuración de gases residuales El flujo de proceso de este método es enfriamiento de gases residuales → absorción → ajuste de pH y oxidación → filtración → secado de fibras. La lechada de cal absorbe SO2 para formar una suspensión de sulfito de calcio y luego agrega ácido sulfúrico o gas de combustión residual para controlar el valor de pH de la suspensión a 3-4. Agregue coadyuvantes de cristalización y catalizadores de oxidación como cloruro de amonio, cloruro de manganeso, sulfato de cobre y sulfato de manganeso a la suspensión, con dosis que oscilan entre 0,01% y 0,2%. Luego ingresa a la etapa de oxidación, la oxidación se lleva a cabo introduciendo oxígeno o aire. Una vez completada la reacción de oxidación, después de filtración en caliente, lavado y secado a 90°C, se pueden obtener bigotes de φ 1 ~ 2 micrones y L100 mm. La ventaja de este método es que el gas residual se puede convertir en bigotes de yeso baratos, que son adecuados para la producción industrial y tienen cierto potencial de mercado. Proporciona nuevas ideas para la fabricación de bigotes de yeso y actualmente se está desarrollando rápidamente en Alemania y Japón. 1.5 Otros métodos Entre los muchos métodos de preparación de bigoteras de yeso, el método de producción continua por inyección de vapor y el método de preparación directa en fase líquida también son relativamente comunes. El método de producción continua por inyección de vapor consiste en soplar 4 kg/cm3 de vapor en la lechada de yeso dihidrato a través de un dispositivo de mezcla de gas y líquido, mantener la lechada a 115 ~ 140 °C mientras se agita y bombear continuamente la lechada al autoclave para mantener la temperatura. del autoclave. El tiempo de mezclado del yeso dihidrato sin reaccionar y los bigotes de aguja cristalizados se mantuvo al mínimo para obtener un producto con un diámetro de 1,2 μm. Este método se puede utilizar para producción continua con alta eficiencia térmica. El método de preparación directa en fase líquida consiste en mezclar una solución de metanol que contiene ácido sulfúrico y una solución de metanol que contiene cloruro de calcio en una proporción de 4:1 (volumen), envejecer durante 5 minutos a 72 horas, filtrar y secar (45°C). para obtener L/D >:100 bigotes de yeso Tipo II. Este método no requiere yeso semihidratado y prepara directamente bigotes de yeso tipo II. El proceso es simple, eliminando la reacción hidrotermal y los procesos de calcinación a alta temperatura. La mayor parte del metanol utilizado se puede recuperar mediante destilación. 2. Método experimental para la fabricación de bigotes de fosfoyeso en ácido fosfórico húmedo 2.1. En el proceso tradicional de fabricación de ácido fosfórico húmedo, por cada tonelada de ácido fosfórico húmedo producida (calculada como P2O5), se producen alrededor de 4 a 5 toneladas de fosfoyeso[7] como subproducto. Las emisiones anuales globales de fosfoyeso son cercanas. a 200 millones de toneladas, pero la tasa de utilización real es inferior a 1/10 del total. Una gran cantidad de fosfoyeso se amontona al aire libre, ocupando terrenos y contaminando gravemente el medio ambiente, lo que se ha convertido en un problema mundial. El método de producción de bigotes de yeso con ácido fosfórico húmedo inventado por Chen Xuexi y otros [8] mejoró el proceso tradicional de producción de ácido fosfórico húmedo y utilizó iones de calcio e iones de sulfato en el proceso de producción de ácido fosfórico húmedo para preparar bigotes de yeso fosfórico blanco como la nieve. lo que evita la generación de residuos de fosfoyeso provenientes de la fuente de reacciones químicas, y es un proceso químico de limpieza ecológico típico. ? 53 ¿Resumen? IM & ampp Chemical Minerals and Processing No. 12, 2005, Wang Lixin et al. utilizaron un proceso de dos pasos [9] y seleccionaron excelentes modificadores de cristales para preparar bigotes de fosfoyeso blanco como la nieve en ácido fosfórico húmedo. El primer paso: lixiviar roca fosfórica con ácido fosfórico, controlar las condiciones del proceso de la reacción química de lixiviación, reducir la contaminación del producto objetivo por la propia reacción química y obtener ácido fosfórico relativamente puro. Paso 2: Proporcionar condiciones de cristalización adecuadas para que el yeso cristalice de forma ideal y regular, lo que resulta beneficioso para su aplicación en otras industrias.