155440. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-kalciumszulfát-félhidrát előállítására
5 155440 6 tömegét, amelyek részben az a-kalciumszulfát-félhidráttá való átkristályosításra kedvezőtlen befolyást gyakorolnak, a folyamatból elválaszszuk. Azt találtuk továbbá, hogy ez a tisztító művelet a mosott gipsz és az abból előállított a-kalciumszulíát-félhidrát döntő minőségjavulását eredményezheti, ha a mosó- és iszapoló kezelést vízzel 50 C° feletti, célszerűen 60—90 C° közötti hőmérsékleten oly módon vezetjük, hogy a CaS0 4-2H 2 '0-kristälyok az iszapoló berendezésben maradjanak, míg a szerves és legapróbb szemcseméretű nyálkás szervetlen szenynyezések az iszapolóvízzel eltávozzanak. A találmány szerinti eljárás szakaszos kivitelezése esetén egy teljesen meghatározott műveleti módszer alkalmazása szükséges ahhoz, hogy a rossz tulajdonságokkal rendelkező, tű alakú, nyársszerű «-kalciumszulfát-félhidrátkristályok képződését elkerüljük és a kívánt tömör kristályformájú terméket nyerjük. Ez a módszer abban áll, hogy először empirikus úton az átkristályosítási hőmérsékletet meghatározza. Az átkristályosítási hőmérséklet számos tényezőtől, főként az alkalmazott kalciumszulfát-dihidrát teisztaságától és szemcsenagyságától, a pH-értéktől és a kristályiközt befolyásoló anyagok jelenlététől, jellegétől és mennyiségétől függ és általában 110 és 121 C° között van. A kalciumszulfát-dihidrát a-kalciumszulfát-tfélhidráttá való átkristályosítása során arra kell ügyelnünk, hogy az átkristályosítási hőmérséklet alatt levő utolsó három C°~ot kitevő hőmérsékletközben erősen lecsökkentett felfűtési sebességet alkalmazzunk. A felfűtési sebesség a pH-értéktől függ és az előnyös 3—4 pH-közben kb. 0,1—0,2 C°/perc, 2 pH-értéken pedig kb. 0,02 C°/perc. 4 pH-érték felett a felifűtés sebességét fokozni lehet. A kristályközt befolyásoló másik döntő tényező abban rejlik, hogy az átkristályosítási hőmérséklet elérésekor a fűtést le kell állítani, vagy erősen le kell csökkenteni oly módon, hogy a hőmérséklet az endoterm reakció következtében néhány fokkal csökkenjen. A fenti eljárás tovább javítható azáltal, hogy ha az átkristályoBÍtásnál CaS04 -• :l/2H 2 0-ból álló oltókristályokat adagolunk, miáltal az átalakulás sebessége erősen megnövelhető. A találmány szerinti eljárás különösen gazdaságos módon folytatható le folytonos módszerrel, mely abban áll, hogy 6 pH-érték alatti, célszerűen 2—4 pH-értékű vízben feliszapolt kalciumszulfát-dihidrátot meghatározott sebességgel 105 és 125 C°, előnyösen 110—121 C° között a-kalciumszulfát-félhidrát szuszpenzióba szivattyúzunk. A betartandó hőmérséklet és adagolási sebesség a folytonos eljárásnál is ugyanazoktól a tényezőktől függ, mint ezeket már a szakaszos eljárásnál felsoroltuk. A folytonos eljárásnál csak akkor lehet a kívánt masszív kristályokat előállítani, ha a fűtőfelület, ill. a reakciómassza felmelegítésére közvetlenül bevezetett fűtőgőz hőmérséklete legfeljebb 135 C°. A találmány szerinti eljárás autoklávokban túlnyomás alatt lefolytatható, ha szuszpenziós közegként vizet alkalmazunk, vagy pedig nyitott keverős edényekben végezzük a reakciót, ha szuszpenziós közegként erős sóoldatokat használunk fel. Az eljárással nyert a-kalciumszulfát-félihidrátot leszűrjük, esetleg vízzel mossuk, szárítjuk és adott esetben őröljük. A termékkel a mindenkor betartandó víz-gipsz súlyarány mellett 0,6—2,05 fajsúlyú alaktesteket állíthatunk elő, amelyek nyomószilárdsága 800 kg/cmMg terjedhet. Azonos fajsúly mellett a kapott alaktestek szilárdsága sokkal nagyobb, mint a természetes gipszből a szokásos eljárásokkal nyert /?-kaleiumszuMát-félhidrátból készült termékeké. A találmány szerinti eljárás egyik különleges gazdasági előnyökkel járó változata szerint nyert a-kalciumszulfát-félhidrát feldolgozását oly módon végezzük, hogy a szűrt vagy centrifugált nedves terméket szárítás nélkül a szükséges mennyiségű hideg vízzel, valamint az alkalmazási céltól függően esetleg kötésgyorsítókkal vagy kötéskeltető anyagokkal addig keverjük, míg a massza sűrűsödni kezd, ami'koris azt alaktestekké öntjük. Ilyen esetben a kapott a-kalciumszulfát-félhidrát szárítása elkerülhető. A találmány szerinti eljárás rendkívüli gazdasági jelentőségét a következő példával szemléltetjük: A nyersfoszfátból és kénsavból történő foszforsav előállításnál kieső gipsziszapot vízzel való hígítás után rögtön a feldolgozási helyre szivattyúzzuk, ily módon költséges szállítási műveleteket megtakarítunk. Az iszapoló berendezésben ezt az iszapot folytonosan vízben feliszapoljuk, a mosott kalciumszulfát-dihidrátot iszapként leszívatjuk és folytonosan autoklávba vezetjük be, amelyben a találmány szerinti reakciókörülményeket biztosítjuk. Az autóklávból eltávolított kristálykását centrifugáljuk, a nedves félhidrátot azonnal vízzel összekeverjük és késztermékké öntjük. Ezáltal jelentős szállítási és szárítási költségeket takaríthatunk meg, ezenkívül jóminőségű gipszterméket nyerünk, amely a természetes gipszből előállított /S-fcalciumszulfát-félhidráthoz képest sokkal kisebb költséggel előállítható, minősége pedig sokkal jobb. 1. példa: 1000 kg nedves foszforsav-gyártásnál kieső nedves hulladékgipszet felső áramlású osztályozó-berendezésben 1000 liter 70 C° hőmérsékletű vízzel elkeverjük. Az iszapolást hasonlóképpen 70 C° hőmérsékletű forró vízzel végezzük, amelyet az osztályozó-berendezés kónuszos részén alulról bevezetünk. 2000 liter víz átáramlása után a káros amorf és nyálkás szennyeződéseket iszapolás útján eltávolítjuk, az oldható anyagokat kimossuk, amikoris az anyag pH-értéke 3,5 lesz. Az 1 :1 arányú gipsz-víz-«zuszpenziót 1,5 kg 0,15%-os tetnapropilén-benzolszulfonátos oldat-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
