CN105036680A

CN105036680A - 一种利用废弃钛石膏制备粉刷石膏的方法

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Publication number: CN105036680A
Application number: CN201510430669.9A
Authority: CN
Inventors: 关杰; 刘博�; 袁昊; 郭耀广; 高桂兰; 徐丽军; 苏瑞景; 刘钊
Original assignee: Shanghai Polytechnic University
Current assignee: Shanghai Polytechnic University
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2035-07-21
Also published as: CN105036680B

Abstract

本发明公开了一种利用废弃钛石膏制备粉刷石膏的方法。该方法的原料和重量组成百分比如下：钛石膏70~90%，碱性掺和料2～10%，沸石3～8%，水泥2～12%，激发剂0.5～3%，粘结剂0.5～2%，保水剂0.2～0.5%，减水剂0.1～0.2%，缓凝剂0.1～0.2%，抗裂剂0.05～0.10%；将上述原料充分搅拌混合均匀后，即得到粉刷石膏；在粉刷石膏中加入适量水调和后即可使用。本发明的有益效果在于：本发明方法所制备的产品具有较强的粘结力，而且涂层不开裂，不易脱落；另外有较高的强度，且耐碱耐水；该材料无毒、无味，对人体无损害。

Description

一种利用废弃钛石膏制备粉刷石膏的方法

技术领域

本发明属于化学建筑材料以及固体废弃物综合利用技术领域，具体的说，涉及一种利用工业废料钛石膏代替天然石膏制备粉刷石膏的方法，。

背景技术

钛石膏是工业上生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰（或电石渣）中和大量酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分的废渣，具有质轻、细腻、绝热性能好、粘结强度高、防火性能好等优点，有很高的利用价值。钛石膏经煅烧后，可与粉煤灰制作胶结材料，可增大钛石膏—粉煤灰复合胶凝材料的标准稠度需水量，缩短了凝结时间，提高了强度，其强度和耐水性优于建筑石膏；经烘干的钛石膏可直接用来做水泥缓凝剂；也可用来作为路基材料用于公路建设工程。随着工业上钛白粉产量的提高，大量钛石膏废渣堆放占用大量土地，同时钛石膏经雨水的冲洗，可溶性有害物质溶于水中，经水在环境中流动和循环，会严重污染地表水和地下水。另一方面，钛石膏堆积经风吹日晒后，少部分以粉末状飘散于大气中，以及沉降到可能接触的外物表面，既占用了可用空间，又污染环境，威胁健康。2011年，我国钛白粉总产量为181.2万吨。若按每产1吨钛白粉约副产6吨的含铁石膏来计算，钛石膏的年排放量已超过1000万吨。对钛石膏加以有效利用，不仅可以保护环境、节约土地、减少不可再生资源的消耗，同时可为企业带来效益。

因此，利用钛石膏开发和研制粉刷钛石膏是废物再利用的有效途径之一。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以废弃钛石膏为主要原材料来制备粉刷石膏的方法。

本发明提供的一种利用废弃钛石膏制备粉刷石膏的方法，该方法以工业上生产钛白粉产生的废渣钛石膏为主要原料制备粉刷石膏；其原料和重量组成百分比如下：钛石膏70~90%，碱性掺和料2～10%，沸石3～8%，水泥2～12%，激发剂0.5～3%，粘结剂0.5～2%，保水剂0.2～0.5%，减水剂0.1～0.2%，缓凝剂0.1～0.2%，抗裂剂0.05～0.10%，上述原料重量总和满足100%；将上述原料充分搅拌混合均匀，即得到粉刷石膏。

本发明中，所述的碱性掺合料由占总重量30~33wt%的CaO和60~67wt%的Ca(OH)₂及1-8wt%CaCO₃复合而成。

本发明中，所述的激发剂为混合物，以占混合物重量百分比计，其中十二水硫酸铝钾45~50%，硫酸铝30~33%，硅酸钠15~17%。

本发明中，所述的粘结剂为聚乙烯醇；所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素；所述的减水剂为氨基磺酸盐系高效减水剂；所述的缓凝剂为柠檬酸；所述的抗裂剂为木质纤维素。

本发明中，所述沸石的粒度为400目以上，所述水泥为普通硅酸盐水泥。

本发明中制备得到的粉刷石膏，加入适量水调和后即可使用。

本发明的有益效果在于：本发明方法制得的粉刷钛石膏无毒、无味，对人体无损害；其有较高的强度，耐碱耐水；其涂刷于建筑内外墙基层，具有较强的粘结力，涂层不开裂，不易脱落。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细阐述。

本发明中的钛石膏为生产钛白粉产生的酸性废水加入石灰，经低温烧烤、粉磨、高温焙烧等工艺过程加工而成。所述的碱性掺合料为30~33%的CaO和60~67%的Ca(OH)₂及少量CaCO₃；水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥；沸石的细度为400目；激发剂由十二水硫酸铝钾45~50%，硫酸铝30~33%，硅酸钠约15~17%复合而成；粘结剂为聚乙烯醇；保水剂为羟丙基甲基纤维素；减水剂为氨基磺酸盐系高效减水剂；缓凝剂为柠檬酸；抗裂剂为木质纤维素。

实施例1

本实施例以制备100kg粉刷钛石膏涂料为例，其制备过程如下：

按规定原料配方称量配料，各原料用量：

钛石膏：70kg

水泥：7kg

增钙剂：8kg

沸石：6kg

激发剂：1.8kg

粘结剂：1.0kg

保水剂：0.2kg

减水剂：0.1kg

缓凝剂：0.1kg

抗裂剂：0.05kg

将上述各原料组成的配合料放入搅拌釜中，充分搅拌混合约20分钟，经充分搅拌混合均匀后，即得到粉刷钛石膏，使用时加入适量水调和即可使用。

实施例2

本实施例以制备100kg粉刷钛石膏涂料为例，其制备过程：

按规定原料配方称量配料，各原料的用量：

钛石膏：80kg

水泥：5kg

增钙剂：6kg

沸石：4.5kg

激发剂：1.4kg

粘结剂：1.2kg

保水剂：0.25kg

减水剂：0.15kg

缓凝剂：0.12kg

抗裂剂：0.08kg

将上述各原料组成的配方料放入搅拌釜中，充分搅拌混合均匀约15分钟，经充分搅拌混合均匀后，即得到粉刷钛石膏，使用时加入适量水调和后即可使用。

实施例3

本实施例以制备100kg粉刷钛石膏涂料为例，其制备过程：

钛石膏：90kg

水泥：3kg

增钙剂：2kg

沸石：3kg

激发剂：1.5kg

粘结剂：1.0kg

保水剂：0.23kg

减水剂：0.12kg

缓凝剂：0.15kg

抗裂剂：0.07kg

将上述各原料组成的配合料放入搅拌釜中，充分搅拌混合约15分钟，经充分搅拌混合均匀后，即得到粉刷钛石膏，使用时加入适量水调和后即可使用。

上述实施例所制得的粉刷钛石膏涂料，即加水调和后的涂料，一般均作为墙体的面层粉刷钛石膏涂料；若要作墙体的底层涂刷时需加入沙子。面层粉刷钛石膏涂料与沙子的混合重量比例为1:2，经混合搅拌均匀后即制得底层粉刷钛石膏。

粉刷钛石膏涂料的性能测试

根据建材行业标准《粉刷石膏》（JC/T517—2004）的技术指标要求和测试方法，分别对实施例中所制得的面层粉刷钛石膏进行各项性能测试：包括有：保水率、初凝时间、终凝时间、抗折强度、抗压强度和剪切粘结强度。

粉刷钛石膏的技术指标及实施例各样品的测试结果如下表所示。

表1粉刷钛石膏的各项测试结果

项目	技术指标	实施例1	实施例2	实施例3
					保水率%	≧90	94	93	96
初凝时间（min）	≧60	83	87	79
					终凝时间（min）	≦480	97	110	95
抗折强度（MPa）	≧3.0	3.9	4.4	4.2
					抗压强度（MPa）	≧6.0	7.9	7.3	7.7
剪切粘结强度（MPa）	≧0.4	0.43	0.53	0.51

经测试，结果表面本发明实施例中粉刷钛石膏各项性能指标均达到或超过相关国家标准的要求。

Claims

1.一种利用废弃钛石膏制备粉刷石膏的方法，其特征在于：该方法以工业上生产钛白粉产生的废渣钛石膏为主要原料制备粉刷石膏；其原料和重量组成百分比如下：钛石膏70~90%，碱性掺和料2～10%，沸石3～8%，水泥2～12%，激发剂0.5～3%，粘结剂0.5～2%，保水剂0.2～0.5%，减水剂0.1～0.2%，缓凝剂0.1～0.2%，抗裂剂0.05～0.10%，上述原料重量总和满足100%，将上述原料充分搅拌混合均匀，即得到粉刷石膏。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的碱性掺合料由占总重量30~33wt%的CaO和60~67wt%的Ca(OH)₂及1-8wt%CaCO₃复合而成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的激发剂为混合物，以占混合物重量百分比计，其中十二水硫酸铝钾45~50%，硫酸铝30~33%，硅酸钠15~17%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的粘结剂为聚乙烯醇；所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素；所述的减水剂为氨基磺酸盐系高效减水剂；所述的缓凝剂为柠檬酸；所述的抗裂剂为木质纤维素。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述沸石的粒度为400目以上，所述水泥为普通硅酸盐水泥。