CN104909681A

CN104909681A - 一种纸面石膏板及其制备方法

Info

Publication number: CN104909681A
Application number: CN201410086691.1A
Authority: CN
Inventors: 何浩; 王波; 唐大勇; 冯亮; 辛伟; 汪朋; 裴旭
Original assignee: Beijing New Building Material Group Co Ltd
Current assignee: Beijing New Building Material Group Co Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-09-16

Abstract

本发明提供了一种纸面石膏板的制备方法，该方法包括以下步骤：1）将磷石膏与脱硫石膏混合，所得混合物中磷石膏的含量小于等于30重量%，将所得混合物煅烧后球磨改性，均化后制得熟石膏粉；2）将步骤1）制得的熟石膏粉与改性淀粉、发泡剂、水混合制备浆料，然后制备纸面石膏板。本发明提供的纸面石膏板的制备方法能够有效利用磷石膏，不仅减少了脱硫石膏的用量，缓解了脱硫石膏供应紧张的局面，而且实现了磷石膏的废物再利用，实现了更好的资源利用效果。

Description

一种纸面石膏板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纸面石膏板及其制备方法。

背景技术

纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量添加剂与纤维做板芯，以特制的板纸为护面，经加工制成的板材。纸面石膏板韧性好，不燃，尺寸稳定，表面平整，可以锯割，便于施工，应用广泛。

目前，工业上制备纸面石膏板主要以脱硫石膏为原料，但是，由于脱硫石膏供应紧张，单价较高，导致纸面石膏板的制备成本越来越高。

磷石膏的主要成分是二水硫酸钙和半水硫酸钙。磷石膏是生产磷肥、磷酸时排放出的固体废弃物，每生产1t磷酸约产生4.5-5t磷石膏。堆放磷石膏不仅占用了大量土地，而且造成环境污染，因此有必要寻求磷石膏的合理利用途径，以实现磷肥工业的可持续发展和磷石膏的高度利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纸面石膏板的制备方法及其制备的纸面石膏板。本发明提供的纸面石膏板的制备方法能够有效利用磷石膏，不仅减少了脱硫石膏的用量，缓解了脱硫石膏供应紧张的局面，而且实现了磷石膏的废物再利用，实现了更好的资源利用效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纸面石膏板的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）将磷石膏与脱硫石膏混合，所得混合物中磷石膏的含量小于等于30重量%，将所得混合物煅烧后球磨改性，通过均化制得熟石膏粉；

2）将步骤1）制得的熟石膏粉与改性淀粉、发泡剂、水混合制备浆料，然后制备纸面石膏板。

优选地，步骤1）中，所得混合物中磷石膏的含量小于等于25重量%。

优选地，步骤1）中，所得混合物中磷石膏的含量小于等于20重量%。

优选地，步骤1）中，制得的熟石膏粉的结晶水含量为4-6%。只要使步骤1）中制得的熟石膏粉的结晶水含量在上述范围内，即可获得比较合格的熟石膏粉，这样对磷石膏的品质和含量可以在较大范围内进行选择。更优选地，制得的熟石膏粉中的半水石膏含量大于55%，二水石膏小于5%，可溶性无水石膏小于15%，难溶性及不溶性无水石膏小于2%。

优选地，所述磷石膏的品位≥90%，pH大于3，更优选pH大于3.5。选择满足上述条件的磷石膏由于其中可溶磷、可溶氟盐和有机质等杂质含量较低，磷酸较少，与脱硫石膏混合后可以得到接近中性的石膏原料。

另外，一般电厂产生的很多脱硫石膏氯离子含量较高，单独使用很难满足纸面石膏板生产要求，而磷石膏中氯离子含量较低，混合使用可以降低熟石膏粉中氯离子含量，从而可以在一定程度上降低脱硫石膏对氯离子要求。

更优选情况下，所述磷石膏在满足上述条件的同时，还可以进一步满足水溶性氯离子含量小于200ppm，水溶性Na₂O+K₂O小于600ppm。满足这些条件的磷石膏与脱硫石膏更容易制备合格的纸面石膏板。

本发明中，还可以对磷石膏进行预处理，例如通过水洗减少磷石膏中可溶性磷和其他杂质的含量，以此扩大磷石膏的可选范围。

本发明中，所述脱硫石膏可以为本领域技术人员已知的能够用于制备纸面石膏板的脱硫石膏。例如，可以是品位大于88%的脱硫石膏。

优选地，步骤1）中，所述煅烧在干燥空气条件下进行，例如在160-180℃进行15min-0.5h。

本发明中，球磨改性可以通过本领域技术人员已知的常规方式进行，本发明在此不再赘述。

本发明中，均化也可以是本领域技术人员已知的方法，本发明没有特别要求。例如可以为气流输送均化方式。

优选地，步骤2）中，基于100重量份的熟石膏粉，所述改性淀粉的用量为0.5-0.7重量份，所述发泡剂的用量为0.05-0.1重量份，所述水的用量为70-80重量份。

优选地，步骤2）中，还可以根据实际需要添加本领域技术人员已知的其他添加剂，本发明在此不再赘述。

本发明中，所述改性淀粉可以为本领域技术人员已知的任意一种生产纸面石膏板所用的改性淀粉。

本发明中，所述发泡剂可以为本领域技术人员已知的任意一种生产纸面石膏板所用的发泡剂，例如十二烷基硫酸钠。

本发明中，所述水可以为中性普通自来水或者地下水。

本发明中，步骤2）中将熟石膏粉与改性淀粉、发泡剂、水（和其他添加剂等物料）混合时，各种组分混合添加的顺序可以采用现有制备纸面石膏板所用方法即可，本发明没有特别要求。例如，可以先将改性淀粉、发泡剂、与水（和其他添加剂等物料）混合然后加入熟石膏粉制备浆料。

本发明中，优选情况下，步骤2）中制得的浆料的终凝时间在3min以上，体积密度在1000g/L以上，有利于获得合格的纸面石膏板。

本发明中，将步骤2）制备的浆料最终制备成纸面石膏板的工艺可以采用本领域技术人员已知的任意一种制备纸面石膏板的工艺方法，本发明没有特别要求。例如可以将步骤2）制备的浆料与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，凝固，输送，切断、干燥制得纸面石膏板。

本发明还提供了由上述方法制备的纸面石膏板。

本发明提供的方法，通过控制磷石膏的含量，使得磷石膏和脱硫石膏混合在制备合格的纸面石膏板的同时，不仅减少了脱硫石膏的用量，缓解了脱硫石膏供应紧张的局面，而且实现了磷石膏的废物再利用，实现了更好的资源利用效果。本发明优选情况下，通过控制磷石膏的品位和pH值，能够更有利地获得合格的纸面石膏板。另外，一般电厂产生的很多脱硫石膏氯离子含量较高，单独使用很难满足纸面石膏板生产要求，而磷石膏中氯离子含量较低，混合使用可以降低熟石膏粉中氯离子含量，从而可以在一定程度上降低脱硫石膏对氯离子要求。

具体实施方式

以下将以实施例的方式对本发明做出进一步的说明，但以下实施例仅为示例，并非用以限定本发明。

下述实施例中，所使用原料均可市售获得。

以下测量均按照国家标准GB/T9775-2008纸面石膏板中所要求进行测量（这里不再重复描述），只进行面密度、纵向断裂荷载、横向断裂荷载、纸与芯材粘接性能测量，其余对使用影响较小指标未进行检测。其中，表1中给出的断裂荷载值均为平均值，未给出断裂荷载的最小值，但断裂荷载的最小值均高于国家标准。

熟石膏粉中结晶水含量通过《GB/T5484-2000石膏化学分析方法》中8结晶水的测定(标准法)测量。

对比例1

将脱硫石膏（品位89.22%）经过175℃煅烧0.5h，球磨改性，通过气流输送均化制得熟石膏粉。然后将0.54g发泡剂十二烷基硫酸钠和5.1g淀粉加入780g水中，加入1000g上述制得的熟石膏粉，搅拌均匀制备浆料。所述浆料的体积密度1100g/L，终凝时间3分42秒，然后将制备的浆料与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，凝固，输送，切断、干燥制得石膏板。

所得纸面石膏板的粘接性、石膏板面密度、横向断裂荷载和纵向断裂荷载如表1所示。

实施例1

将脱硫石膏（品位89.22%）和磷石膏（pH为3.5；品味90.83%）按7:3的重量比混合后经过172℃煅烧0.5h，球磨改性，通过气流输送均化制得熟石膏粉（结晶水含量5.70%）。然后将0.54g发泡剂十二烷基硫酸钠和5.1g淀粉依次加入780g水中，加入1000g上述制得的熟石膏粉，搅拌均匀制备浆料。所述浆料的体积密度为1065g/L，终凝时间3分36秒，然后将制备的浆料与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，凝固，输送，切断、干燥制得石膏板。

实施例2

将750g脱硫石膏（品位89.22%）和250g磷石膏（pH为3.5；品味93.37%）混合后经过170℃煅烧30min，球磨改性，通过气流输送均化制得熟石膏粉（结晶水含量4.42%）；然后与0.63g发泡剂十二烷基硫酸钠和5.5g淀粉依次加入770g水中，加入1000g上述制得的熟石膏粉，搅拌均匀制备浆料，所述浆料的体积密度为1095g/L，终凝时间3分42秒，然后将制备的浆料与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，凝固，输送，切断、干燥制得石膏板。

实施例3

将800g脱硫石膏（品位89.22%）和200g磷石膏（pH为3；品味91.79%）混合后经过167℃煅烧15min，球磨改性，通过气流输送均化制得熟石膏粉（结晶水含量5.68%）；然后与0.54g发泡剂十二烷基硫酸钠和5.1g淀粉依次加入780g水中，加入1000g上述制得的熟石膏粉，搅拌均匀制备浆料。所述浆料的体积密度为1075g/L，终凝时间3分40秒，然后将制备的浆料与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，凝固，输送，切断、干燥制得石膏板。

表1

从表1可以看出，本发明提供的方法，通过控制磷石膏的添加量，使得磷石膏与脱硫石膏混合制备的纸面石膏板与单纯的脱硫石膏制备的纸面石膏板相比，纸面石膏板的粘接性、石膏板面密度、横向断裂荷载和纵向断裂荷载接近，这说明，本发明提供的方法能够制备与单纯的脱硫石膏制备的纸面石膏板相同的合格的纸面石膏板。与此同时，本发明的方法不仅减少了脱硫石膏的用量，缓解了脱硫石膏供应紧张的局面，而且实现了磷石膏的废物再利用，实现了更好的资源利用效果。

Claims

1.一种纸面石膏板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）将磷石膏与脱硫石膏混合，所得混合物中磷石膏的含量小于等于30重量%，将所得混合物煅烧后球磨改性，均化后制得熟石膏粉；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1）中，所得混合物中磷石膏的含量小于等于25重量%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1）中，所得混合物中磷石膏的含量小于等于20重量%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1）中，制得的熟石膏粉的结晶水含量为4-6重量%。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，所述磷石膏的品位≥90%，pH大于3。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1）中，所述煅烧在160-180℃进行15min-0.5h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤2）中，基于100重量份的熟石膏粉，所述改性淀粉的用量为0.5-0.7重量份，所述发泡剂的用量为0.05-0.1重量份，所述水的用量为70-80重量份。

8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的纸面石膏板。