CN102531507A - 一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏的制备方法 - Google Patents

一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏的制备方法，其原料组分及各组分的重量份分别为：煅烧脱硫石膏粉8-15份、干法脱硫灰10-20份、石膏缓凝剂0.5-1份、粘结剂0.1-0.2份、保水剂0.1-0.2份、混合集料65-80份。本发明开发了一种强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异的底层粉刷石膏，开拓了一条利用废弃物干法脱硫灰生产性能优异的底层粉刷石膏的新途径，充分利用脱硫石膏和干法脱硫灰等工业废渣制备绿色节能新型墙体抹灰材料，一方面可以减少对环境的污染，另一面资源化利用废弃物减少了因废弃物堆放而占用的大量土地资源，具有很好的发展前景。

Description

一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏及其制备方法。 
背景技术
粉刷石膏是二水硫酸钙经脱水或无水硫酸钙经煅烧或激发，其生成物半水硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)和II型无水硫酸钙(II型CaSO4)单独或两者混合后掺入外加剂，也可加入加料制成的抹灰材料。底层粉刷石膏是用于基底找平的石膏抹灰材料，通常含有集料。通常的粉刷石膏都是建筑石膏为原料，而用脱硫灰-脱硫石膏混合料替代建筑石膏能够降低石膏资源的利用，同时合理利用这些废弃物能有效改善环境促进可持续发展，目前合理利用废弃物已经成为一项热门的研究话题。 
脱硫灰是火力发电厂、钢铁厂、冶炼厂及各种化工厂等在燃烧过程中排放的SO2废弃经过脱硫装置并且废烟气经过除尘装置一并收集的废弃物，其矿物组成复杂，性质不稳定，硫含量较高，因而不能直接用作水泥原料、混和材或混凝土矿物掺和料；而其主要成分为亚硫酸钙，不能替代天然石膏用作石膏基的建材，并且若脱硫灰渣中残存有死烧游离氧化钙时，则可能会在试样水化过程中引起体积不均匀膨胀，从而造成安定性不良的问题，因此对于脱硫灰的研究和利用还不是很成熟。 
纵观脱硫副产品资源化利用的技术现状，其中湿法脱硫石膏应用技术比较成熟，可以完全作为天然二水石膏的替代资源加以应用。但是由干法、半干法脱硫产生的大量灰渣却因成分和性能的复杂性而大大限制了其有效的规模化利用。首先，脱硫灰渣中相对较高的硫含量使其直接作为水泥原料、混和材或混凝土矿物掺和料时掺量受限，而一般粉煤灰、矿渣等用于水泥和混凝土生产却是其利用量最大的途径之一；其次，若脱硫灰渣中残存有死烧游离氧化钙时，则可能会在试样水化过程中引起体积不均匀膨胀，从而造成安定性不良的问题；再次，脱硫灰中除了含有脱硫产物，还有烟气中的飞灰，导致其杂质含量较多，性能不稳定，最后，脱硫灰渣中的硫化物主要是亚硫酸钙，如果利用不当，反而会导致其中的SO2再次释放出来，造成二次污染。 
目前，脱硫灰主要用于筑路，人造砾石，水泥掺合料等方面，脱硫灰的利用途径很多，但应根据起本身情况加以决定。面对当今建材发展走向绿色环保的道路，深入研究的脱硫灰的应用，是提高建材质量和实现可持续发展战略的必由之路。 
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术不足而提供一种制备工艺简单，性能稳定，具有良好施工性能的以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏及其制备方法。 
本发明的技术方案是：一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏，其特征在于其原料组分及各组分的重量份分别为：煅烧脱硫石膏粉8-15份、干法脱硫灰10-20份、石膏缓凝剂0.5-1份、粘结剂0.1-0.2份、保水剂0.1-0.2份、混合集料65-80份。 
优选所述的煅烧脱硫石膏粉比表面积在300-500m2/kg；其主要成分为半水石膏，半水石膏质量含量一般大于95％。 
优选所述的干法脱硫灰为循环流化床脱硫工艺排放出的干法脱硫灰；密度为2.4-2.6g/cm3。其成分主要含有CaSO4·0.5H2O，CaCO3，CaSO4以及少量Ca(OH)2。 
优选所述的石膏缓凝剂为柠檬酸钠、柠檬酸、多聚磷酸钠、酒石酸或动物蛋白钠盐。 
优选所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)、甲基纤维素醚(MC)，羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)；保水剂粘度在0.8-10万mpa·s之间。 
优选所述的粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉、醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉中的一种。 
优选所述的混合集料为石英砂和黄砂按质量比为1∶(8-10)的混合砂；石英砂细度模数为3.1-3.7，粒径区间在0.6-2.3mm；黄砂细度模数为2.3-3.0，粒径区间在0.3-0.5mm。 
本发明还提供了上述底层粉刷石膏的制备方法，其具体步骤如下：先将脱硫石膏粉，干法脱硫灰，石膏缓凝剂，保水剂和粘结剂按配比称量，然后投入混料机中，混合搅拌5-10分钟，然后将称量好的混合砂投入混料机中，再混合搅拌5-10分钟，装袋包装好得到底层粉刷石膏。 
有益效果： 
本发明所述的底层粉刷石膏，制备方式简单，成本低廉，具有强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异等特点，在生产过程中充分利用脱硫石膏和干法脱硫灰等工业废渣，是一种环保节能新型建筑材料。 
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。以下所有例子每1重量份以100克计。 
实施例1 
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉10份，比表面积为330m2/kg，干法脱硫灰15份，密度为2.55g/cm3，石膏缓凝剂动物蛋白类钠盐(市售苏州兴邦缓凝剂SG)0.9份，保水剂羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)0.1份，粘度为6万mpa.s，粘结剂“瓦克” 
Figure DEST_PATH_GDA0000131696370000021
醋酸 乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0.15份，投入混料机中，混合10分钟，再称取75份的混合砂，石英砂和黄砂按质量比为1∶9的混合砂，石英砂细度模数为3.4，平均粒径为2.0mm，黄砂细度模数为2.4，平均粒径为0.3mm，投入混料机，混合5分钟，制备底层粉刷石膏干粉料。 
实施例2 
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉8份，比表面积为350m2/kg，干法脱硫灰12份，密度为2.5g/cm3，石膏缓凝剂柠檬酸钠1份，保水剂甲基纤维素醚(MC)0.1份，粘度为6万mpa.s，粘结剂“瓦克” 醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0.15份，投入混料机中，混合10分钟，再称取80份的混合砂，石英砂和黄砂按质量比为1∶9的混合砂，石英砂细度模数为3.5，平均粒径为2.1mm，黄砂细度模数为2.4，平均粒径为0.4mm，投入混料机，混合5分钟，制备底层粉刷石膏干粉料。 
实施例3 
按重量计，称取煅烧石膏粉15份，比表面积为380m2/kg，干法脱硫灰18份，密度为2.48g/cm3，石膏缓凝剂多聚磷酸钠0.5份，保水剂羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)0.2份，粘度为5万mpa.s，粘结剂“瓦克” 
Figure DEST_PATH_GDA0000131696370000032
醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0.2份，投入混料机中，混合10分钟，再称取占底层干粉砂浆总量67份的混合砂，石英砂和黄砂按质量比为1∶8的混合砂，石英砂细度模数为3.5，平均粒径为2.0mm，黄砂细度模数为2.5，平均粒径为0.5mm，投入混料机，混合5分钟，制备底层粉刷石膏干粉料。 
实施例4 
按重量计，称取煅烧石膏粉10份，比表面积为420m2/kg，干法脱硫灰10份，密度为2.57g/cm3，石膏缓凝剂柠檬酸0.6份，保水剂羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)0.1份，粘度为8万mpa.s，粘结剂“瓦克” 
Figure DEST_PATH_GDA0000131696370000033
醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0.2份，投入混料机中，混合10分钟，再称取占底层干粉砂浆总量80份的混合砂，石英砂和黄砂按质量比为1∶9的混合砂，石英砂细度模数为3.6，平均粒径为2.2mm，黄砂细度模数为2.3，平均粒径为0.3mm，投入混料机，混合5分钟，制备底层粉刷石膏干粉料。 
实施例5 
按重量计，称取煅烧石膏粉12.5份，比表面积为420m2/kg，干法脱硫灰12.5份，密度为2.42g/cm3，石膏缓凝剂酒石酸0.7份，保水剂羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)0.1份，粘度为5万mpa.s，粘结剂“瓦克” 醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0.2份，投入混料机中，混合10分钟，再称取占底层干粉砂浆总量75份的混合砂，石英砂和黄砂按质量比为1∶10的混合砂，石英砂细度模数为3.7，平均粒径为2.2mm，黄砂细度模数为2.3，平均粒径 为0.4mm，投入混料机，混合5分钟，制备底层粉刷石膏干粉料。 
将上述实施例制备的底层粉刷石膏干粉料，加入14-18份水，用搅拌机先以60转/分，搅拌5分钟，再以125转/分钟，搅拌5分钟，得到底层粉刷石膏浆料，依据标准JCT 517-2004《粉刷石膏》相关测试方法，测试性能如表1所示。 
表1 
Figure DEST_PATH_GDA0000131696370000041
表1所测底层粉刷石膏的各项性能符合JCT 517-2004《粉刷石膏》相关性能要求，加入干法脱硫灰后，没有影响底层粉刷石膏的强度，施工性能等一系列性能，还有效改善了粉刷石膏的可操作时间，制备的底层粉刷石膏具有制备方式简单，成本低廉，强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异等特点。 
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。 

Claims (8)

1.一种以干法脱硫灰为原料的底层粉刷石膏，其原料组分及各组分的重量份分别为：煅烧脱硫石膏粉8-15份、干法脱硫灰10-20份、石膏缓凝剂0.5-1份、粘结剂0.1-0.2份、保水剂0.1-0.2份、混合集料65-80份。
2.根据权利要求1所述的底层粉刷石膏，其特征在于：所述的煅烧脱硫石膏粉比表面积在300-500m2/kg。
3.根据权利要求1所述的底层粉刷石膏，其特征在于：所述的干法脱硫灰为循环流化床脱硫工艺排放出的干法脱硫灰；密度为2.2-2.8g/cm3。
4.根据权利要求1所述的底层粉刷石膏，其特征在于：所述的石膏缓凝剂为柠檬酸钠、柠檬酸、多聚磷酸钠、酒石酸或动物蛋白钠盐。
5.根据权利要求1所述的底层粉刷石膏，其特征在于：所述的保水剂为甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚；保水剂粘度在0.8-10万mpa·s之间。
6.根据权利要求1所述的底层粉刷石膏，其特征在于：所述的粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉、聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚物或醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉中的一种。
7.根据权利要求1所述的底层粉刷石膏，其特征在于：所述的混合集料为石英砂和黄砂的混合物，其中石英砂和黄砂的质量比为1∶(8～10)；石英砂细度模数为3.1-3.7，粒径区间在0.6-2.3mm；黄砂细度模数为2.3-3.0，粒径区间在0.3-0.5mm。
8.一种制备如权利要求1所述的底层粉刷石膏的方法，其具体步骤如下：先将煅烧脱硫石膏粉、干法脱硫灰、石膏缓凝剂、保水剂、粘结剂按配比称量，投入混料机中，混合搅拌5-10分钟，然后将称量好的混合砂投入混料机中，再混合搅拌5-10分钟，得到底层粉刷石膏。
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