CN102311254A - 一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法，具体步骤如下：1)制备脱硫建筑石膏：将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘干箱中，在150～225℃的条件下，高温处理1.5～2.5小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将其放在室温、敞开的环境下均化、存放2～4天后，用筛网筛除大于1mm的颗粒；2)以0.2～0.5％的保水剂，0.2～0.5％的缓凝剂以及0.3～1.0％的水泥作为外加剂，与步骤1)得到的脱硫建筑石膏(或再掺入黄砂)进行充分混合，制成面层粉刷石膏(或底层粉刷石膏)；本发明技术方案有效利用了钢企的脱硫副产物，可完全替代由天然石膏制成的粉刷石膏，在降低生产成本的同时，大大提高了石膏制品的强度。

Description

一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法
技术领域
本发明涉及一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法；具体为烧结脱硫石膏煅烧建筑石膏，并以此为原料配制粉刷石膏的方法。
背景技术
近年来，伴随着我国钢铁工业的迅猛发展，烧结工序的技术和装备都有了很大进步，烧结机逐步向大型化发展，这也符合国家逐步淘汰小型烧结机的政策。在当前烧结机面积大幅增加的情况下，应加大烧结烟气脱硫高水平技术装备的研究开发力度。
烧结机尾部烟气脱硫法是各国专家普遍认为唯一能实现的、有效的解决烧结烟气脱硫的方法。其中，石灰石/石膏法(湿法工艺)是目前应用最广泛和最成熟的脱硫工艺。
工艺流程：以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除二氧化硫，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成石膏，脱硫后的烟气从烟囱排放。通过石灰石/石膏法改进的气喷旋冲石灰石/石膏法，目前梅钢三烧、宝钢分公司三烧、不锈钢分公司一烧烟气脱硫项目已经投入运行，且运行稳定，各项指标均达到设计要求。
烧结脱硫石膏含有10～15％的自由水，其主要成分是二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)，且其含量要高于天然石膏，在不同加热条件处理下，其自由水和结晶水容易脱出，成为半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，亦称建筑石膏。当加热温度达到45℃时，烧结脱硫石膏开始释出自由水，当温度达到65℃时，二水石膏就开始释出结晶水，但脱水速度比较慢。在107℃左右，脱水速度迅速变快。随着温度继续升高，脱水更为加快，在170-190℃时，二水石膏以很快的速度脱水变为半水石膏。
半水石膏，建材行业也称建筑石膏，根据不同用途，可制成石膏砌块、石膏板、粉刷石膏、腻子等石膏产品。由烧结脱硫石膏(二水石膏，主要成分为二水硫酸钙)经煅烧生成的建筑石膏(半水石膏，主要成分为半水硫酸钙)，直接掺入外加剂(也可加入集料)制成的抹灰材料称为粉刷石膏。根据用途不同可分为底层粉刷石膏、面层粉刷石膏和保温层粉刷石膏。利用二水硫酸钙含量更高的烧结脱硫石膏为主要原料制成的粉刷石膏，不影响粉刷石膏应用性能及施工习惯，还能提高粉刷石膏的强度和粘结力，同时也能真正有效利用烟气脱硫的副产物，是钢企节能减排的一个有效途径。
在现代建筑业中，石膏作为三大胶凝材料(水泥、石灰、石膏)之一，由于自身具有的生产能耗低、环保节能、社会和经济效益显著等健康生态特点，使其成为重要的建筑材料。随着国家对二氧化硫减排的长期控制要求，脱硫副产物的排放量不断增大，一方面易对环境造成新的压力，另一方面又提供了大量再生石膏资源。我国石膏建材行业起步较晚，相比欧美发达国家人均石膏消耗量低，但潜在需求量大，有待充分开发，市场发展前景十分广阔。
发明内容
本发明目的在于有效利用钢企的烧结脱硫石膏，提供一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法，在满足市场需求的同时，提高烧结脱硫石膏的附加值，同时开发脱硫副产物全新的应用途径。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法，具体步骤如下：
1)制备脱硫建筑石膏：将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘干箱中，在150～225℃的条件下，高温处理1.5～2.5小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏(CaSO4·1/2H2O)和少量II型无水石膏(CaSO4)；然后将其放在室温、敞开的环境下均化、存放2～4天后，用筛网筛除大于1mm的颗粒，即制备成烧结脱硫建筑石膏。
2)以0.2～0.5％的保水剂，0.2～0.5％的缓凝剂以及0.3～1.0％的水泥作为外加剂，与步骤1)得到的脱硫建筑石膏进行充分混合，制成面层粉刷石膏；
以0.3～0.6％的保水剂，0.3～0.6％的缓凝剂以及0.3～1.0％的水泥作为外加剂，与步骤1)脱硫建筑石膏粉进行充分混合，待脱硫石膏粉体混合均匀后，添加天然黄砂，天然黄砂的添加比例为建筑石膏粉质量的2.5～3.5倍，进行充分混匀后，制成底层粉刷石膏。
所述的保水剂为羟甲基纤维素，缓凝剂为SC高效石膏缓凝剂，均为市场上采购。
所述的保水剂、缓凝剂的掺加量是相对于脱硫建筑石膏的质量百分比。
本发明技术方案有效利用了钢企的脱硫副产物，可完全替代由天然石膏制成的粉刷石膏，在降低生产成本的同时，大大提高了石膏制品的强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
缓凝剂为外购的SC高效石膏缓凝剂；
保水剂为外购的MH 60001P6羟甲基纤维素；
水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥。
实施例1
烧结脱硫面层粉刷石膏的生产方法：
将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘箱。
烧结脱硫石膏在烘箱中高温处理，在200℃条件下，脱水2.5小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏。
将高温处理后的石膏放在室温、敞开的环境下，均化、存放3天。
将烧结脱硫石膏经过1mm筛网，筛除大于1mm的颗粒后，得到可用的烧结脱硫建筑石膏粉。
以0.3％的缓凝剂、0.3％的保水剂和0.5％的水泥作为外加剂，与脱硫建筑石膏粉进行充分混合，制成面层粉刷石膏。
制成的面层粉刷石膏，干抗折、抗压强度分别达到6.1Mpa和19.4Mpa，高于天然石膏制成的粉刷石膏，初凝时间168min和终凝时间190min，能达到国家行业标准的要求。
实施例2
烧结脱硫底层粉刷石膏的生产方法：
1.将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘箱。
2.烧结脱硫石膏在烘箱中高温处理，在225℃条件下，脱水2小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏。
3.将高温处理后的石膏放在室温、敞开的环境下，均化、存放3天。
4.将烧结脱硫石膏经过1mm筛网，筛除大于1mm的颗粒后，得到可用的烧结脱硫建筑石膏粉。
5.以0.4％的缓凝剂、0.3％的保水剂和0.5％的水泥作为外加剂，与脱硫建筑石膏粉进行充分混合。
6.将上述建筑石膏粉以1∶3的质量比，与天然黄砂进行充分混合，制成底层粉刷石膏。
制成的底层粉刷石膏，干抗折、抗压强度分别达到4.5Mpa和11.6Mpa，高于天然石膏制成的粉刷石膏，初凝时间145min和终凝时间155min，能达到国家行业标准的要求。
实施例3
烧结脱硫面层粉刷石膏的生产方法：
将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘箱。
烧结脱硫石膏在烘箱中高温处理，在200℃条件下，脱水2.5小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏。
将高温处理后的石膏放在室温、敞开的环境下，均化、存放5天。
将烧结脱硫石膏经过1mm筛网，筛除大于1mm的颗粒后，得到可用的烧结脱硫建筑石膏粉。
以0.4％的缓凝剂、0.3％的保水剂和0.5％的水泥作为外加剂，与脱硫建筑石膏粉进行充分混合，制成面层粉刷石膏。
制成的面层粉刷石膏，干抗折、抗压强度分别达到6.2Mpa和18.3Mpa，高于天然石膏制成的粉刷石膏，初凝时间273min和终凝时间305min，能达到国家行业标准的要求。
实施例4
烧结脱硫底层粉刷石膏的生产方法：
1.将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘箱。
2.烧结脱硫石膏在烘箱中高温处理，在200℃条件下，脱水2.5小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏。
3.将高温处理后的石膏放在室温、敞开的环境下，均化、存放3天。
4.将烧结脱硫石膏经过1mm筛网，筛除大于1mm的颗粒后，得到可用的烧结脱硫建筑石膏粉。
5.以0.3％的缓凝剂、0.3％的保水剂和0.5％的水泥作为外加剂，与脱硫建筑石膏粉进行充分混合。
6.将上述建筑石膏粉以1∶3的质量比，与天然黄砂进行充分混合，制成底层粉刷石膏。
制成的底层粉刷石膏，干抗折、抗压强度分别达到4.5Mpa和13.0Mpa，高于天然石膏制成的粉刷石膏，初凝时间76min和终凝时间88min，能达到国家行业标准的要求。

Claims (3)

1.一种烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)制备脱硫建筑石膏：将烧结脱硫石膏均匀、平铺放入烘干箱中，在150～225℃的条件下，高温处理1.5～2.5小时，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将烧结脱硫石膏放在室温、敞开的环境下均化、存放2～4天后，用筛网筛除大于1mm的颗粒；
2)以0.2～0.5％的保水剂，0.2～0.5％的缓凝剂以及0.3～1.0％的水泥作为外加剂，与步骤1)得到的脱硫建筑石膏进行充分混合，制成面层粉刷石膏；
或，以0.3～0.6％的保水剂，0.3～0.6％的缓凝剂以及0.3～1.0％的水泥作为外加剂，与步骤1)烧结脱硫建筑石膏粉进行充分混合，待脱硫石膏粉体混合均匀后，添加天然黄砂，天然黄砂的添加比例为建筑石膏粉质量的2.5～3.5倍，进行充分混匀后，制成底层粉刷石膏。
2.根据权利要求1所述的烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法，其特征在于：所述的保水剂为羟甲基纤维素。
3.根据权利要求1所述的烧结脱硫石膏制取粉刷石膏的方法，其特征在于：缓凝剂为SC高效石膏缓凝剂。
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