CN101920520B - 利用钛石膏制备石膏砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用钛石膏制备石膏砌块的方法，该方法包括以下步骤：将钛石膏破碎成粒径小于80μm的细粉，并在180～220℃进行脱水干燥；将干燥后的钛石膏粉、半干法脱硫灰、轻骨料、纸纤维、石膏激发剂、缓凝剂和减水剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；将搅拌均匀的浆体倒入标准模具中，振动成型；自然养护2小时后，拆模晾干后得到石膏砌块。按照本发明提供的方法制作的石膏砌块具有体积密度小、强度高、软化系数高等特点，制备的石膏砌块的物理性能完全符合JC/T698-1998的国家建材行业标准。且本发明提供的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，开发出了一种新的钛石膏的利用途径，解决了钛石膏的堆放和环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种利用钛石膏制备石膏砌块的方法。
背景技术
钛石膏是用硫酸法生产钛白时，加入石灰(或电石渣)以中和大量酸性废水时产生的以二水石膏为主要成分的废渣。每生产1吨钛白粉，就产生浓度为10％的酸性废水100吨～200吨。全国每年约产生钛石膏16万吨～24万吨，目前只有少量应用于水泥调凝剂，其余大量都堆放在渣场，占用大量土地，且对环境造成污染。
由于钛石膏杂质多，品位低，目前国内外对其研究还处于探索阶段。公开号为CN101492274A的中国专利公开了一种用钛石膏制备干混砂浆的方法，即，直接将钛石膏和其他的添加剂成分混合，即得所需的干混砂浆。公开号为CN101113083A的中国专利公开了一种改性预处理钛石膏的方法，以工业废渣钛石膏为主要原料，添加一种或多种其它工业废渣，经预混料、陈化、烘干、造粒制得成品，主要可以替代天然石膏作为水泥调凝剂。
目前还没有用钛石膏制备石膏砌块的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛石膏利用的新途径，解决钛石膏堆放和污染问题；同时提供一种建筑石膏砌块的制备方法，该方法能有效利用化工生产中产生的废渣，节能环保。
本发明提供了一种利用钛石膏制备石膏砌块的方法，包括以下步骤：将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在180～220℃下进行脱水干燥；将脱水干燥后的钛石膏粉、半干法脱硫灰、轻骨料、纸纤维、绿矾、缓凝剂和减水剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；在2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
优选地，根据本发明所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其中，石膏砌块各原料组分的重量百分比为：钛石膏粉30％～90％，半干法脱硫灰0％～30％，轻骨料0％～40％，纸纤维0％～10％，石膏激发剂1％～3％，缓凝剂1％～2％，减水剂1％～3％；进一步的，其最优重量百分比为钛石膏粉40％，半干法脱硫灰15％，轻骨料35％，纸纤维5％，石膏激发剂3％，缓凝剂1％，减水剂1％。
优选地，根据本发明所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其中，所述轻骨料为高炉水淬渣或轻质陶粒或漂珠等。
优选地，根据本发明所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其中，所述石膏激发剂为硫酸钠或绿钒；进一步地，石膏激发剂最优为绿钒。
优选地，根据本发明所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其中，所述缓凝剂为柠檬酸。
优选地，根据本发明所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其中，所述减水剂为三聚氰胺或三聚氰胺甲醛树脂类。
优选地，根据本发明所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其中，所述加水量的重量百分比为混合物总量的35％～40％。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1为利用钛石膏制备石膏砌块的工艺的流程图。
具体实施方式
下面，将详细描述根据本发明的示例性实施例。
图1为利用钛石膏制备石膏砌块的工艺的流程图。在下文中，将参照图1来描述根据本发明实施例的利用钛石膏制备石膏砌块的方法。
在步骤S10，对钛石膏进行干燥、破碎处理。具体地讲，利用球磨机将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，以便提高后续的脱水速率。
在步骤S20，将磨细的钛石膏粉在180～220℃进行脱水干燥，使钛石膏中的二水石膏转变为具有一定水化活性的半水石膏。优选地，200℃干燥后的钛石膏水化活性最佳。
在步骤S30，按重量百分比将30％～90％的钛石膏粉(经脱水后的半水石膏)、0％～30％的半干法脱硫灰、1％～3％的石膏激发剂、1％～2％的缓凝剂、1％～3％的减水剂、0％～40％的轻骨料、0％～10％的纸纤维混合。优选地，采用硫酸钠或绿钒作为石膏激发剂，使用高炉水淬渣或轻质陶粒或漂珠作为轻骨料，采用柠檬酸作为缓凝剂，采用三聚氰胺或三聚氰胺甲醛树脂类作为减水剂。
在步骤S40，向步骤S30得到的混合物中加入重量百分比为35％～40％的水，然后搅拌均匀。
在步骤S50，将搅拌均匀的浆体倒入模具(160mm×40mm×40mm)中，振动成型。
在步骤S60，在注模成型后自然养护大约2小时，浆体硬化，拆模、晾干后得到石膏砌块。
下面将描述本发明的具体实施例。
实施例1
将钛石膏破碎到粒径为80μm以下，然后在180℃下进行干燥，得到半水石膏，按重量百分比将30％的钛石膏粉(脱水后的半水石膏)，30％的半干法脱硫灰，35％的轻骨料，2％石膏激发剂，2％的缓凝剂，1％的减水剂混合均匀，其中，石膏激发剂为绿钒，缓凝剂为柠檬酸，减水剂为三聚氰胺，轻骨料为水淬高炉渣；往混合物料中加入重量百分比为37％的水，混合搅拌均匀后注入模具中，振动成型；自然养护2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。对石膏砌块进行检测，得到石膏砌块的抗折强度为2.9MPa，抗压强度为8.5MPa，体积密度为1.1g/cm3，软化系数为0.65，以上各指标均达到JC/T698-1998的国家建材行业标准。
实施例2
将钛石膏破碎到粒径为80μm以下，然后在200℃下进行干燥，得到半水石膏，按重量百分比将60％的钛石膏粉(脱水后的半水石膏)，25％的轻骨料，3％石膏激发剂，1％的缓凝剂，1％的减水剂和10％的纸纤维混合均匀，其中，石膏激发剂为硫酸钠，缓凝剂为柠檬酸，减水剂为三聚氰胺甲醛树脂类，轻骨料为轻质陶粒；往混合物料中加入重量百分比为38％的水，混合搅拌均匀后注入模具中，振动成型；自然养护2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。对石膏砌块进行检测，得到石膏砌块的抗折强度为2.5MPa，抗压强度为6.8MPa，体积密度为0.95g/cm3，软化系数为0.57，以上各指标均达到JC/T698-1998的国家建材行业标准。
实施例3
将钛石膏破碎到粒径为80μm以下，然后在200℃下进行干燥，得到半水石膏，按重量百分比将60％的钛石膏粉(脱水后的半水石膏)，15％的半干法脱硫灰，15％的轻骨料，3％石膏激发剂，1％的缓凝剂，1％的减水剂和5％的纸纤维混合均匀，其中，石膏激发剂为绿钒，缓凝剂为柠檬酸，减水剂为三聚氰胺，轻骨料为漂珠；往混合物料中加入重量百分比为39％的水，混合搅拌均匀后注入模具中，振动成型；自然2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。对石膏砌块进行检测，得到石膏砌块的抗折强度为5.0MPa，抗压强度为1.8MPa，体积密度为0.85g/cm3，软化系数为0.45，以上各指标均达到JC/T698-1998的国家建材行业标准。
实施例4
将钛石膏破碎到粒径为80μm以下，然后在210℃下进行干燥，得到半水石膏，按重量百分比将70％的钛石膏粉(脱水后的半水石膏)，20％的半干法脱硫灰，3％石膏激发剂，1％的缓凝剂，2％的减水剂和4％的纸纤维混合均匀，其中，石膏激发剂为绿矾，缓凝剂为柠檬酸，减水剂为三聚氰胺甲醛树脂类，往混合物料中加入重量百分比为40％的水，混合搅拌均匀后注入模具中，振动成型；自然养护2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。对石膏砌块进行检测，得到石膏砌块的抗折强度为1.8MPa，抗压强度为4.5MPa，体积密度为1.0/m3，软化系数为0.49，以上各指标均达到JC/T698-1998的国家建材行业标准。
实施例5
将钛石膏破碎到粒径为80μm以下，然后在220℃下进行干燥，得到半水石膏，按重量百分比将90％的钛石膏粉(脱水后的半水石膏)，2％石膏激发剂，1％的缓凝剂，3％的减水剂和4％纸纤维，混合均匀，其中，石膏激发剂为硫酸钠，缓凝剂为柠檬酸，减水剂为三聚氰胺甲醛树脂类；往混合物料中加入重量百分比为40％的水，混合搅拌均匀后注入模具中，振动成型；自然养护2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。对石膏砌块进行检测，得到石膏砌块的抗折强度为1.5MPa，抗压强度为4.0MPa，体积密度为1.0/m3，软化系数为0.40，以上各指标均达到JC/T698-1998的国家建材行业标准。
本发明通过上述实施例实现了钛石膏制备石膏砌块的工艺，且制备的石膏砌块体积密度小、强度高、软化系数高，各项指标均达到了JC/T698-1998的国家建材行业标准，解决了钛石膏堆放和环境污染问题。
本发明的积极效果是：按照本发明提供的方法制作的石膏砌块具有体积密度小、强度高、软化系数高等特点，制备的石膏砌块的性能完全符合JC/T698-1998国家建材行业标准。且本发明提供的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，开发出了一种新的钛石膏的利用途径，解决了钛石膏的堆放和环境污染问题。
本专利涉及的石膏砌块制作方法主要原料全部采用废渣，制成的石膏砌块具有强度高、软化系数高等特点，生产成本较低，可以广泛推广应用于硫酸法钛白行业，不仅能解决硫酸法钛白废弃物综合利用和环保治理问题，也能为企业带来二次效益，应用前景广阔。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
Claims (4)
1.一种利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其特征在于包括以下步骤：
将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在180～220℃下进行脱水干燥；
将脱水干燥后的钛石膏粉、半干法脱硫灰、轻骨料、纸纤维、绿矾、缓凝剂和减水剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
在2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
2.根据权利要求1所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其特征在于所述石膏砌块各原料组分的重量百分比为：钛石膏粉30％～90％，半干法脱硫灰0％～30％，轻骨料0％～40％、纸纤维0％～10％，绿矾1％～3％，缓凝剂1％～2％，减水剂1％～3％。
3.根据权利要求1或2所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其特征在于所述轻骨料为高炉水淬渣或轻质陶粒。
4.根据权利要求1所述的利用钛石膏制备石膏砌块的方法，其特征在于所述加水量的重量百分比为混合物总量的35％～40％。
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