CN101172796A - 全干法脱硫石膏建材制品生产工艺 - Google Patents
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Abstract
全干法脱硫石膏建材制品生产工艺，包括如下步骤：以脱硫石膏、磷石膏或天然石膏为原料，经煅烧、过筛，加入水和无机硅防水剂，仍呈干粉状；再用铺装机铺装、高压压制成型，获得高密度的石膏建材制品。其产品具有强度高、硬度好、无收缩、不需脱模剂，石膏制品其生产不需要再烘干，大大节约了能源；其产品节能效果好。石膏制品生产工艺简单，节约了能耗，没有污染物排放；且无毒无害，生产成本极低，完全能满足用户的多种需求。
Description
技术领域
本发明涉及利用工业废渣脱硫石膏为原料，采用全干法生产高强度石膏实心砖、节能空心砌块、石膏纤维板材和其他建材制品的工艺方法。
背景技术
作为发电厂煤烟脱硫后产生的废弃物脱硫石膏，目前还没有较好地加以利用，这些废弃物的不断增加，不但占用场地，还污染环境，因而成为企业的难题。为此，国家大力提倡对工业废渣脱硫石膏、磷石膏等化学石膏进行综合利用。同时，国家已作法律性规定在建筑施工中，禁止使用烧结粘土实心红砖作为建筑材料。当前，用石膏粉制砖，几乎都是用其他的胶凝料为主，石膏为辅，形成混合型的实心砖；在工业渣石膏中加入高价的水泥高凝结的原料，其成本就加高了；完全用工业石膏作为砖的原料生产实心砖，以前有单位尝试过，都因为物理强度达不到要求，或是冻融检测达不到标准，无法上市；有的用其他胶凝料与石膏粉相混，采用浆料法生产成型，然后通过烧结制得，生产成本太高，无利润可言。
石膏建材主要包括节能空心砌块、石膏实心砖、石膏纤维板和其他石膏制品。在发展新型建筑用墙体材料的同时，要淘汰抗压强度较低，干燥收缩较大，工程应用效果较差的墙体产品，限制小型膨胀珍珠岩砼砌块和烧结粘土制品的生产和使用，特别是传热系数大的不节能的墙体材料。现有的石膏砌块生产都是浆料浇注法“湿法”生产，湿法生产需用大量的水，每吨干粉需加入65％以上的水拌和才能使浆均匀，即称为浇注成型的湿法生产，产品成型后还需要烘干，属高能耗产品；其产品节能效果又不好，现国内相关技术其代表产品的公司有：
a：北京市建材制品总厂出产的标槽式石膏砌块(主模浇注成型)。
b：山东省莱芜鲁光新型建材有限公司：轻质保温装饰外墙板。由粉煤灰与石膏的混合(浇注成型)。
c：北京北玛建筑材料厂：新近开发研制的新型绿色环保墙体材料石膏砌块(浇注成型)。
国外也有相关产品与技术的产品，如ABANGALI等人发明的建筑用石膏砌块。AZARTOWRJ发明的一种不摸灰的石膏砌块；STENEKESSIMON等人发明的一种建筑石膏砌块。H.SATTIEX研究了多孔对石膏砌块产品硬度性能的重要性问题。M.OETZEI等研究了周围环境中的湿度和温度对石膏影响。从国内外石膏砌块生产的概况看，石膏砌块生产的共同点，即完全是浆料浇注(湿法)生产；所以周边的干湿度变化，对石膏砌块成墙后的强度影响是致命的。
湿法生产的石膏砌块，在工程的应用中主要存在如下问题：
1.强度低；墙体上升的施工难度；
2.因生产时加入了脱模剂；在内外墙的摸灰上引起不粘，半年时间后便会大块地脱落，已造成了供销商的很大的矛盾；
3.浇注成型的砌块密度不大，在墙体的使用中连膨胀螺丝都抓不紧；增加了家装的困难；
4.浇注成型的砌块密度小，在墙体的使用中造成墙面开列，完全影响以装修的墙面美观，消费者投诉很多；
经中国专利检索，没有发现全干法工艺生产石膏建材的相关技术。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种利用工业废渣脱硫石膏、磷石膏等化学石膏为完全原料，具有工艺简单、生产成本低的全干法脱硫石膏建材制品生产工艺。
本发明方法的关键技术是：对工业脱硫石膏等原粉进行干燥煅烧，经过机械分相，在保证纯二水石膏的比例达到80％以上，无水石膏20％以下，再经均化，然后与促凝剂防水剂搅拌，搅拌后的料仍然是干粉，干粉料装机入模或铺装成型，经高压压制后，形成的石膏建材制品。特别说明的是只有加入20％水液的干粉料，才能承受高压压制，获得高密度的石膏制品；当水溶液加到25％时，在压力作用下物料就会流动，不能承受高压。
本发明的目的是这样实现的：全干法脱硫石膏建材制品生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)以脱硫石膏、磷石膏或天然石膏为原料，在温度为150℃～250℃，时间在20～30分钟条件下，干燥煅烧；生成高强无水石膏粉和半水石膏粉构成的混相粉；经过40～80目过筛；
(2)在步骤(1)获得的高强无水石膏粉和半水石膏混相粉中，加入10％～20％的水和1％～5％的无机硅防水剂，并混合搅拌，使搅拌后仍呈干粉状；
(3)将步骤(2)的拌合的干粉输运入铺装机，铺装机按模具厚度铺料；
(4)经高压压制，在30-50公斤/cm2的压力下使之成型，获得高密度的石膏建材制品，即脱硫石膏空心砌块、石膏实心砖和石膏纤维板。
另外，全干法脱硫石膏建材制品生产工艺，也可采用如下方法：
(1)将化学石膏送进干燥机煅烧，温度为150℃～300℃，时间为10-20分钟，产出合格的混相粉，生成高强无水石膏粉和半水石膏粉构成的混相粉；经过40～80目过筛；
(2)在步骤(1)获得的高强无水石膏粉和半水石膏混相粉中，在搅拌时中加入10％-20％的水和2％-6％聚乙烯醇凝结剂，1％-2％无机硅防水剂混合搅拌；使搅拌后的粉仍呈粉状。
(3)将步骤(2)的拌合的干粉输运入铺装机，铺装机按模具厚度铺料；
(4)经高压压制，在30-50公斤/cm2的压力下使之成型，获得高密度的石膏建材制品，即化学石膏空心砌块、实心砖和纤维板。
相比现有技术，本发明工艺具有如下优点：
采用本发明全干法生产出的脱硫石膏建材制品，其产品具有以下特点：
a.产品强度高：本产品的结构密度比一般浇注生产产品密度大，质量密度为1.45g/cm3；硬度高：本产品硬度与水泥块相当；其抗压强度为10级。
b.砌块空心率高：由于本产品的密度高，产品总体强度高，所以空心率可高达65％；重量轻：产品每产立方米重量为650kg。
c.砌块产品模块化：由于本产品是用模具式生产，生产的各种规格是按国际建筑模数统一的，适用于各种建筑设计的房屋。
d.石膏制品无收缩：本产品最大优势是绝无收缩的比例，安装后有微量的膨胀(0.05‰)。
e.石膏制品其生产不需要再烘干，大大节约了能源；其产品节能效果好。
f.不需脱模剂：其产品成墙后，有利于表面摸灰后而不脱落；
g.本方法生产的石膏制品，成墙后摸灰不开裂；保证了装修的墙面美观。
h.石膏制品生产工艺简单，节约了能耗，没有污染物排放；且无毒无害，生产成本极低，完全能满足用户的多种需求。
i.本发明方法还适用于其他化学石膏生产砌块、砖和板材等建材制品。
具体实施方式
实施例1：全干法脱硫石膏实心砖生产方法，包括如下步骤：
(1)以脱硫石膏为原料，在温度为180℃±10℃，时间在20～30分钟条件下，干燥煅烧；生成高强无水石膏粉和半水石膏粉，形成石膏混相粉；
(2)将步骤(1)获得的混相粉中加入15％的水和1.5％的无机硅凝结剂混合搅拌；由于半水石膏一个分子只有半份水，再加入的混合水液，也只有半分水，使搅拌后的粉依然成粉状。
(3)将拌合的干粉输运入铺装机，铺装机将粉按实心砖的厚度铺料；
(4)压制紧密的大胚砖，然后经过排锯切割，得到需要规格的石膏实心砖，经水化完成。本发明方法不经过浆料湿法生产，无须后续的成品再烘干，因此称其为干法生产。
实施例2：从磷石膏粉堆上取料，送进干燥煅烧机煅烧，温度为220℃±10℃，时间为15-25分钟，产出合格的混相粉，经过40目过筛，经均化后使用，完成均化的粉输向搅拌机，在半水石膏中加入20％的水和5％凝结剂防水剂(即1％-5％的无机硅防水剂)混合搅拌；使搅拌后的粉仍呈粉状。将已拌合的干粉输运入铺装机，铺装机将粉按砌块的模型铺料，并将胚料送进压机，在用高压即50公斤/cm2压力使之成型，得到需要的高强度石膏空心砌块。
实施例3：将原料堆取的化学石膏粉，送进干燥煅烧机煅烧，温度为300℃，时间为10-15分钟，产出合格的混相粉；进行其过40目筛，在其中加入15％的水、2.5％聚乙烯醇凝结剂和1％-2％无机硅防水剂混合搅拌；使搅拌后的粉仍呈粉状。将按定量已拌合的干粉输运入铺装机，铺装机将粉按实心砖的厚度铺料，并将胚料送进压机，在用高压即30公斤/cm2压力使之成型；被压制紧密的大胚砖，经过排锯切割，得到需要的高强度石膏实心砖。
本发明的脱硫石膏或磷石膏墙体实心砖具有强度高、表面平整、尺寸偏差小、不变形、不开裂、吸水率少和无干收缩等特点。经重庆市技术监督局按烧结粘土砖的标准检测，各项技术指标完全合格。
采用不同形状的模具，可以制成相应的节能砌块、砖、石膏纤维板和其他石膏建材制品。
脱硫石膏实心砖的主要技术指标检测表：GB5101-2003
| 检测项目 | 国家标准 | 检测结果 | 判定 结果 |
| 强度等级 | 10 | ＞16.9 | 合格 |
| 抗风化 | 18 | 21 | 合格 |
| 饱和系数 | ＜0.78 | 0.75 |
| 合格 | |||
| 冻融试验 | 样件完好 | 合格 | |
| 泛霜 | 无 | 合格 | |
| 石灰爆裂 | 无大于15mm处 | 合格 |
重庆市No.2005-222595
Claims (2)
1.全干法脱硫石膏建材制品生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)以脱硫石膏、磷石膏或天然石膏为原料，在温度为150℃～250℃，时间在20～30分钟条件下，干燥煅烧；生成高强无水石膏粉和半水石膏粉构成的混相粉；经过40～80目过筛；
(2)在步骤(1)获得的高强无水石膏粉和半水石膏混相粉中，加入10％～20％的水和1％～5％的无机硅防水剂，并混合搅拌，使搅拌后仍呈干粉状；
(3)将步骤(2)的拌合的干粉输运入铺装机，铺装机按模具厚度铺料；
(4)经高压压制，在30-50公斤/cm2的压力下使之成型，获得高密度的石膏建材制品，即脱硫石膏空心砌块、石膏实心砖和石膏纤维板。
2.根据权利要求1所述的全干法脱硫石膏建材制品生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)将化学石膏送进干燥机煅烧，温度为150℃～300℃，时间为10-20分钟，产出合格的混相粉，生成高强无水石膏粉和半水石膏粉构成的混相粉；经过40～80目过筛；
(2)在步骤(1)获得的高强无水石膏粉和半水石膏混相粉中，在搅拌时中加入10％-20％的水和2％-6％聚乙烯醇凝结剂，1％-2％无机硅防水剂混合搅拌；使搅拌后的粉仍呈粉状。
(3)将步骤(2)的拌合的干粉输运入铺装机，铺装机按模具厚度铺料；
(4)经高压压制，在30-50公斤/cm2的压力下使之成型，获得高密度的石膏建材制品，即化学石膏空心砌块、石膏实心砖和石膏纤维板。
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