【CN109706526A】一种制备二水硫酸钙晶须、半水硫酸钙晶须的方法及由其制得的产品【专利】

硫酸钙晶须的制备方法硫酸钙晶须在20世纪70年代由日、美、德等国着手研究，20世纪80年代开始逐步应用。

我国也紧随其后，并在21世纪初进行了工业化生产，其中沈阳立昂新材料有限责任公司为国内最早工业化生产的企业，洛阳亮东非金属材料科技开发有限公司为目前国内工业化生产产能最大的企业。

硫酸钙晶须有二水（CaSO4·2H2O）、半水（CaSO4·0.5H2O）和无水（CaSO4）之分。

其制备方法目前主要有水压热法和常压酸化法。

硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀、红外线反射性良好、易于表面处理、易与聚合物复合、无毒等诸多优良的理化性能。

制备原理：结晶理论认为，硫酸钙晶须的制备实质上是颗粒状的二水硫酸钙失去结晶水，转变成半水或无水硫酸钙的过程，生产实质是一个溶解-结晶-脱水的过程【1】，化学方程式如下：caso4.2H2o(颗粒状)→caso4·（1/2）H2O(纤维状)+（3/2）H2O. caso4·（1/2）H2O(纤维状)→caso4(纤维状)+(1/2)H2O.(1)c aso4.2H2o的溶解过程：caso4.2H2o→ca2++ so42-+2H2O.(2)c aso4·（1/2）H2O的结晶过程：ca2++ so42-+(1/2)H2O→caso4·（1/2）H2O(3)c aso4·（1/2）H2O的脱水生成无水硫酸钙晶须：caso4·（1/2）O→caso4+(1/2)H2O.H2制备技术：（1）以石膏为原料以石膏为原料制备硫酸钙晶须的方法主要有水热法和常压酸化法。

水热法是将小于2%的二水石膏悬浮液加到水压热器中处理，在饱和蒸汽压下，二水石膏变成变成细小针状的半水石膏，再经晶型话处理得到半水硫酸钙晶须。

该方法生产成本高，应用受到限制。

常压酸化法是在一定温度下，此法不需要压热器，且原料的质量分数大大提高，成本大幅度降低，易于实现工业化生产【2-5】。

一种硫酸钙晶须的制备方法引言硫酸钙（CaSO4）是一种重要的无机盐，广泛应用于建筑、农业、医药等领域。

硫酸钙晶须具有纳米级细长结构和良好的光学性质，因此在纳米技术和光学器件方面有着广阔的应用前景。

本文介绍了一种简单的制备硫酸钙晶须的方法，通过逐步加入药剂并在特定条件下控制反应过程来实现硫酸钙晶须的生成。

实验方法实验材料- 硫酸钡（BaSO4）- 氯化钙溶液（CaCl2）- 纯净水实验步骤1. 准备硫酸钡溶液：将硫酸钡与纯净水按一定比例混合，搅拌均匀，得到硫酸钡溶液。

2. 准备氯化钙溶液：将氯化钙与纯净水按一定比例混合，搅拌均匀，得到氯化钙溶液。

3. 将硫酸钡溶液倒入一个容器中，并加入少量氯化钙溶液。

4. 在容器中轻轻搅拌混合液，保持温度在25-30摄氏度之间。

5. 持续加入氯化钙溶液，直到反应溶液达到饱和状态。

6. 将反应溶液静置一段时间，观察硫酸钙晶体的生成。

7. 打开容器，观察硫酸钙晶须的形貌并进行收集。

结果与讨论在实验过程中，随着氯化钙溶液的逐步加入，硫酸钡溶液中的硫酸钡离子逐渐与氯化钙溶液中的钙离子发生反应生成硫酸钙。

由于反应条件的控制，硫酸钙晶须得以形成。

通过调整反应温度和药剂的加入速度，可以控制硫酸钙晶须的尺寸和形貌。

通过扫描电子显微镜观察硫酸钙晶须的形貌发现，其呈现出细长且纤细的特点，晶体表面光滑且无明显的缺陷。

这种形貌可以实现硫酸钙晶须的纳米级应用，并提供了良好的光学特性。

同时，晶须的尺寸可以通过控制反应条件来实现可调节，例如可以通过改变药剂浓度、反应时间和温度等因素来调控晶须的长度和直径。

这为硫酸钙晶须的应用提供了良好的灵活性和多样性。

结论本文介绍了一种简单的制备硫酸钙晶须的方法，通过逐步加入药剂并在特定条件下控制反应过程来实现硫酸钙晶须的生成。

通过调节反应条件和药剂浓度等因素，可以实现硫酸钙晶须的尺寸和形貌的可调节。

这种制备方法具有操作简便、成本低廉的优点，为硫酸钙晶须的应用提供了一种新的制备途径。

硫酸钙晶须的制备方法硫酸钙晶须在20世纪70年代由日、美、德等国着手研究，20世纪80年代开始逐步应用。

我国也紧随其后，并在21世纪初进行了工业化生产，其中沈阳立昂新材料有限责任公司为国内最早工业化生产的企业，洛阳亮东非金属材料科技开发有限公司为目前国内工业化生产产能最大的企业。

硫酸钙晶须有二水（CaSO4·2H2O）、半水（CaSO4·0.5H2O）和无水（CaSO4）之分。

其制备方法目前主要有水压热法和常压酸化法。

硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀、红外线反射性良好、易于表面处理、易与聚合物复合、无毒等诸多优良的理化性能。

制备原理：结晶理论认为，硫酸钙晶须的制备实质上是颗粒状的二水硫酸钙失去结晶水，转变成半水或无水硫酸钙的过程，生产实质是一个溶解-结晶-脱水的过程【1】，化学方程式如下：caso4.2H2o(颗粒状)→caso4·（1/2）H2O(纤维状)+（3/2）H2O. caso4·（1/2）H2O(纤维状)→caso4(纤维状)+(1/2)H2O.(1)c aso4.2H2o的溶解过程：caso4.2H2o→ca2++ so42-+2H2O.(2)c aso4·（1/2）H2O的结晶过程：ca2++ so42-+(1/2)H2O→caso4·（1/2）H2O(3)c aso4·（1/2）H2O的脱水生成无水硫酸钙晶须：caso4·（1/2）O→caso4+(1/2)H2O.H2制备技术：（1）以石膏为原料以石膏为原料制备硫酸钙晶须的方法主要有水热法和常压酸化法。

水热法是将小于2%的二水石膏悬浮液加到水压热器中处理，在饱和蒸汽压下，二水石膏变成变成细小针状的半水石膏，再经晶型话处理得到半水硫酸钙晶须。

该方法生产成本高，应用受到限制。

常压酸化法是在一定温度下，此法不需要压热器，且原料的质量分数大大提高，成本大幅度降低，易于实现工业化生产【2-5】。

一种硫酸钙晶须的制备方法硫酸钙晶须是由硫酸钙晶体生长形成的一种细小晶须状结构。

制备硫酸钙晶须的方法主要有溶液法和气相法两种。

以下将详细介绍这两种方法。

溶液法制备硫酸钙晶须：1. 准备所需材料和试剂，包括硫酸钙溶液、硫酸、甲醇、硝酸钙等。

2. 将硝酸钙溶液加入硫酸中，使其溶解形成硫酸钙溶液。

3. 在反应容器中加入甲醇和硫酸钙溶液，将其搅拌均匀。

4. 将反应容器放入恒温水浴槽中，保持温度在60-70之间。

5. 在恒温水浴槽中加入硫酸，使其浓度逐渐增加，促进硫酸钙晶体生长。

6. 在一定时间内进行反应，观察硫酸钙晶体的生长情况。

7. 可根据需要进行反复溶解和结晶，以得到更纯净的硫酸钙晶须。

气相法制备硫酸钙晶须：1. 准备所需材料和试剂，包括硫酸钙溶液、可用于气溶胶化的溶剂等。

2. 将硫酸钙溶液装入喷雾器中，调节喷雾器的参数，如喷雾流速、喷雾压力等。

3. 将气溶胶生成器置于恒温箱中，通过增加温度促进溶剂的气溶胶化。

4. 调节恒温箱的温度和湿度，使其适合硫酸钙晶须的生长。

5. 控制溶剂的流速和喷雾器的参数，使硫酸钙晶体在气溶胶中生长。

6. 使用样品收集器收集硫酸钙晶须。

7. 可通过适当改变气相反应参数，如温度、湿度、喷雾流速等，以得到所需形状和尺寸的硫酸钙晶体。

无论是溶液法还是气相法制备硫酸钙晶须，制备过程中需要控制反应温度、pH 值、浓度和溶剂等参数，以获得理想的晶须形态。

此外，还可以通过改变反应条件来改变硫酸钙晶体的形貌和尺寸，以满足不同应用需求。

以上就是硫酸钙晶须的两种制备方法，每种方法都有一定的操作步骤和要求。

根据具体的制备需求和实验条件，选择合适的方法进行硫酸钙晶须的制备。

专利名称：一种硫酸钙晶须的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：徐莉,赵敏,童敏,程雲,蒋青,周维,华文怡,康明申请号：CN201410638192.9
申请日：20141113
公开号：CN104372413A
公开日：
20150225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于填料技术领域，特别涉及一种硫酸钙晶须的制备方法，将磷石膏或脱硫石膏粉碎制得硫酸钙颗粒；在氮气存在下加入聚乙二醇、水，搅拌、升温至50-70℃后加入氧化剂，然后再加入甲基苯烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基聚乙二醇(50)醚后保温、回流反应，加入还原剂和螯合剂后继续保温，将反应液的pH值调至中性，冷却、抽滤、干燥即得稳定剂；将硫酸钙颗粒、稳定剂和水搅拌2-3小时，将反应体系调节至pH值为3-5，然后在120-130℃下反应1-6小时，出料、过滤、干燥。

本制备方法中加入了共聚嵌段羧酸酯类稳定剂，晶须生长整齐、粒径均匀，长度、长径比可控，而且生产成本低、污染小、能耗低、产率高。

申请人：上海宝田新型建材有限公司,华东理工大学
地址：201900 上海市宝山区蕴川路5075号
国籍：CN
代理机构：上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：刘朵朵
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硫酸钙晶须生产工艺
硫酸钙晶须是一种重要的无机颗粒材料，广泛应用于水处理、建材、化工等领域。

下面介绍硫酸钙晶须的生产工艺。

硫酸钙晶须的生产主要分为原料准备、反应过程和后处理三个步骤。

首先，原料准备。

硫酸钙晶须的主要原料是石膏
（CaSO4·2H2O），可以通过石膏矿石的采矿或者石膏废料的
再利用获得。

石膏经过破碎、磨细和筛分等步骤，得到所需的石膏粉末。

接下来，反应过程。

在反应釜中将石膏粉末与稀硫酸
（H2SO4）按一定的比例加入，控制反应温度和反应时间。

反应温度通常在60-100℃之间，反应时间根据实际情况可以
调整。

在反应过程中，硫酸与石膏发生化学反应生成硫酸钙晶须，同时产生水。

最后，后处理。

将反应得到的硫酸钙晶须与水进行分离，可以通过离心、沉淀、过滤等方法进行，以获得干燥的硫酸钙晶须。

此外，还可以对硫酸钙晶须进行表面修饰，如喷涂、改性等，以提高其性能和应用范围。

需要注意的是，在生产过程中应严格控制反应温度和酸碱度，避免过高或过低对产品质量的影响。

同时，应选择合适的设备和施工工艺，确保生产过程的安全性和有效性。

总结起来，硫酸钙晶须的生产工艺包括原料准备、反应过程和后处理三个步骤。

合理选择原料、控制反应条件和注意后处理，可以得到高质量的硫酸钙晶须，满足不同领域的需求。

专利名称：硫酸钙晶须的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：张连红,张洪林,蒋林时,张强,于洪艳,邱峰,梁红玉,姜虎生,李长波,赵国峥,凤颀
申请号：CN200510047452.6
申请日：20051019
公开号：CN1955345A
公开日：
20070502
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种硫酸钙晶须的制备方法，特别涉及一种生产半水、无水硫酸钙纤维状单结晶的方法，其具体步骤如下：(1)采用水热合成法等工艺合成晶化导向剂；(2)把工业级氧化钙先预处理、放入反应器中在40～60℃消化，得到石灰乳液；(3)将所得石灰乳液在反应器中升温至40～110℃，加入等摩尔的硫酸溶液，搅拌30～60min，在反应的过程中加入晶化导向剂。

使其充分反应，经过滤、洗涤、表面处理及干燥得到所需硫酸钙晶须产品。

本发明的特点在于：加入自制的晶化导向剂、控制不同的反应温度，得到不同长径比的硫酸钙晶须，此产品长径均一、长径比大、对原料纯度没有严格要求。

申请人：辽宁石油化工大学
地址：113001 辽宁省抚顺市望花区丹东路七段一号
国籍：CN
代理机构：沈阳亚泰专利代理有限公司
代理人：郭元艺
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专利名称：一种硫酸钙晶须制备方法及其应用专利类型：发明专利
发明人：王鸿翔
申请号：CN201811374016.3
申请日：20181108
公开号：CN110699753A
公开日：
20200117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种硫酸钙晶须制备方法及其应用，所述一种硫酸钙晶须制备方法及其应用如下：S1、称取一定的硫酸盐溶解于去离子水中，加入溶解好的钙盐，加热到一定温度，搅拌反应30‑50min，静置10‑15h以上，将沉淀物离心分离，在50‑70℃下干燥5‑8h，推入管式炉反应器中，在一定温度下煅烧4‑6h。

S2、称取一定量S1(硫酸钙晶须)产物，加入到一定量无水乙醇和偶联剂中。

搅拌15min后升温至40～60℃，反应2‑4h，反应完成后抽滤，用水滤洗一遍，过滤，烘干即可。

用流变仪进行硫酸钙晶须和PS的密炼，即得产品。

本发明所述制备方法快速简便，可大大减少硫酸钙晶须的生产成本以及提高生产效率，得到的硫酸钙晶须长为30‑50μm，直径为40‑60nm。

应用于PS增韧，其拉伸强度增大了5‑20％。

申请人：淮安信息职业技术学院
地址：223003 江苏省淮安市科教园区枚乘路3号
国籍：CN
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一种温和条件下制备硫酸钙晶须的方法,硫酸钙晶须在温和条件下制备的方法如下：
1. 准备所需材料：硫酸钙溶液、水溶性聚合物模板剂（如聚乙烯吡咯烷酮）、撞击机（如超声波装置）。

2. 将硫酸钙溶液与适量的水溶性聚合物模板剂混合，在常温条件下充分搅拌。

3. 在混合溶液中引入撞击机，如超声波装置，以提供撞击能量帮助晶须的形成。

4. 在温和的条件下，如室温或略高温度，继续搅拌混合溶液，并同时提供适量的撞击能量。

5. 持续搅拌和撞击，直至观察到硫酸钙晶须的形成。

晶须的形成速度和数量可根据需要进行调节。

6. 将制备好的硫酸钙晶须用适当的方法进行分离和收集，如过滤或离心。

通过这种温和条件下制备的方法，可得到高纯度、均一尺寸的硫酸钙晶须，适用于各种应用领域，如生物材料、纳米材料等。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011161272.1(22)申请日 2020.10.26(71)申请人 西华大学地址 610036 四川省成都市金牛区土桥金周路999号(72)发明人 王梦嘉　杨宏玉　刘婷　岳国昌　刘锦云　鲁云　金应荣　冯宁博　(74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463代理人 覃蛟(51)Int.Cl.C30B 29/62(2006.01)C30B 29/46(2006.01)C30B 7/10(2006.01)(54)发明名称一种α半水硫酸钙晶须的制备方法(57)摘要本发明公开了一种α半水硫酸钙晶须的制备方法，属于材料工程技术领域。

该制备方法包括以下步骤：将二水硫酸钙晶须进行蒸压，二水硫酸钙晶须在具有水的蒸压容器中位于水面上方。

通过直接对二水硫酸钙晶须进行蒸压以制备α半水硫酸钙晶须，能够较目前从溶液逐步长成晶须的方法提高α半水硫酸钙晶须的制备效率，降低成本。

权利要求书1页 说明书6页 附图4页CN 112342624 A 2021.02.09C N 112342624A1.一种α半水硫酸钙晶须的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二水硫酸钙晶须进行蒸压，所述二水硫酸钙晶须在具有水的蒸压容器中位于水面上方；优选地，蒸压的温度为120-140℃，蒸压的压力为0.2MPa -0.36MPa。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二水硫酸钙晶须在具有水的蒸压容器中距离水面的距离为8-30mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，蒸压的时间为1.5-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蒸压容器中水的体积为所述蒸压容器容积的2-5％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蒸压容器的距离水面8-30mm处设有放料件；优选地，所述放料件设有通孔；优选地，所述通孔的孔径为1-2mm。