CN105218059B - 低品位石灰石制备硅酸钙板的方法 - Google Patents

低品位石灰石制备硅酸钙板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，它包括以下步骤：1)低品位石灰石的破碎与均化；2)煅烧；3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石进行消化转入储罐中；4)混合浆料的制备：向步骤3)所述储罐中的浆料中加入硅质材料、纸浆纤维和耐碱短玻纤，即得混合浆料；5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料制得坯体，切边；6)蒸压养护：将步骤5)切边后的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。本发明能将低品位石灰石重新配比利用起来，满足硅钙板生产中的原料需求；降低生产成本，形成绿色产业；节约能源。

Description

低品位石灰石制备硅酸钙板的方法
技术领域
本发明涉及建材生产技术，特别是指一种低品位石灰石制备硅酸钙板的方法。
背景技术
石灰石主要用于石灰膏、水泥或者冶金熔剂矿等，但是这些用途对石灰的要求都比较高，很多低品位的石灰石大量的丢弃，这些低品位石灰石不仅占用矿山尾矿库，而且缩短矿山寿命。如果能将这些低品位的石灰石有效的利用起来，变废为宝，会节省大量的自然资源，给矿山注入强大的活力，为经济持续发展提供动力。
硅酸钙板是以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料，以硅质‐钙质材料为主体胶结材料，经制浆、成型、在高温高压饱和蒸汽中加速固化反应，形成硅酸钙胶凝体而制成的板材。硅酸钙板是一种具有防火、隔音、防水、可钉、可刨、可锯等优良特性的多功能新型绿色环保建材，它除具有传统石膏板的功能外，还具有优越的防火性能，并且耐潮、使用寿命超长。因此，被广泛应用于工商业工程建筑的吊顶天花和隔墙、家具的衬板、广告牌的衬板、船舶的隔仓板、仓库的棚板、网络地板以及隧道等室内工程的壁板。
硅酸钙板生产中需要的钙质原料主要为生石灰，而生石灰的品位要求并不像冶金石灰等应用那么高，特别是对硅的含量并未要求，硅钙板的生产所需要的硅质原料主要为石英粉、硅藻土、粉煤灰等，而大部分低品位的石灰石主要杂质成分为二氧化硅(脉石)，而且目前有些水泥厂也用低品位石灰石用来生产水泥，而低品位的水泥生产工艺复杂，技术要求较高。
因此，提供一种能直接将低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，显得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其不仅能降废，而且能产生一定的经济价值。
本发明的目的是通过如下措施来达到的：低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石破碎成50～100mm，然后进行均化；
2)煅烧：将步骤1)均化好的低品位石灰石在回转窑或竖窑中煅烧，控制煅烧温度为1000℃～1300℃，控制煅烧时间为10～12h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石进行消化，控制消化石灰石所用的水的温度为40～80℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为5～8︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中加入硅质材料、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰硅质材料︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰150～250︰10～20︰5～20，搅拌，陈化2～10h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)切边后的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在1.8～3.0Mpa压力下，升温至180～220℃，保温8～12h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
优选地，步骤1)中，低品位石灰石用颚式破碎机破碎。
进一步地，步骤1)中，低品位石灰石的氧化钙含量为30～48％，二氧化硅含量为5～10％。
更进一步地，步骤2)中，低品位石灰石在回转窑或竖窑中煅烧。
更进一步地，步骤3)中，低品位石灰石放入回转消化机进行消化，所述粗渣在高能球磨机中研磨。
更进一步地，步骤4)中，硅质材料为石英砂粉或活性二氧化硅。
更进一步地，步骤4)中，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰硅质材料︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰170～210︰10～18︰9～19。
本发明的优点在于：
其一，本发明能将开采的低钙高硅石灰石等低品位石灰石重新配比利用起来，满足硅钙板生产中的原料需求，延长石灰石矿山的使用年限，降低石灰石的采购成本；
其二，石灰石中的二氧化硅的存在减少了硅质材料的添加量，并且在煅烧的过程中，低品位石灰石中含有的二氧化硅与氧化钙会反应生成硅酸钙等具有活性的胶凝材料，胶凝材料在生产中起到一定的消化作用，在硅酸钙板早期成型过程中优先凝结，还可以提高硅酸钙板的强度，降低次品率，进而节约自然资源，降低生产成本，形成绿色产业；
其三，利用煅烧后矿石的热直接消化，利用废热进行蒸汽生产或者产品干燥，节约能源；
其四，年产30万m2的硅钙板，如所用原料60％采用低品位石灰石，每年可降低生产成本近100多万元。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1
低品位石灰石的成分重量百分比含量如表1所示：
表1
元素 CaO MgO 烧失量
含量(％) 44.32 9.78 2.10 2.18 1.21 38.61
低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，它包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石用颚式破碎机破碎成50～100mm，然后进行均化；
2)煅烧：将步骤1)均化好的低品位石灰石在回转窑中煅烧，控制煅烧温度为1000℃，控制煅烧时间为11h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石放入回转消化机进行消化，控制消化石灰石所用的水的温度为60℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为7︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣在高能球磨机中研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中加入石英砂粉、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰石英砂粉︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰200︰18︰19，搅拌，陈化6h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)所得的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在2.5Mpa压力下，升温至200℃，保温10h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
实施例2
低品位石灰石的成分重量百分比含量如表2所示：
表2
元素 CaO MgO 烧失量
含量(％) 42.17 13.43 4.38 1.21 0.93 36.79
低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，它包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石用颚式破碎机破碎成50～100mm，然后进行均化；
2)煅烧：将步骤1)均化好的低品位石灰石在回转窑中煅烧，控制煅烧温度为1300℃，控制煅烧时间为12h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石放入回转消化机进行消化，控制消化石灰石所用的水的温度为40℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为8︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣在高能球磨机中研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量和硅含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中加入活性二氧化硅、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰活性二氧化硅︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰150︰20︰5，搅拌，陈化2h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)所得的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在1.8Mpa压力下，升温至180℃，保温8h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
实施例3
低品位石灰石的成分重量百分比含量如表3所示：
表3
元素 CaO MgO 烧失量
含量(％) 30 10 5.17 2.48 1.49 50.86
低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，它包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石用颚式破碎机破碎成50～100mm，然后进行均化；
2)煅烧：将步骤1)均化好的低品位石灰石在竖窑中煅烧，控制煅烧温度为1200℃，控制煅烧时间为10h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石放入回转消化机进行消化，控制消化石灰石所用的水的温度为80℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为5︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣在高能球磨机中研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中加入石英砂粉、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰石英砂粉︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰250︰10︰20，搅拌，陈化10h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)所得的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在3.0Mpa压力下，升温至220℃，保温12h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
实施例4
低品位石灰石的成分重量百分比含量如表4所示：
表4
元素 CaO MgO 烧失量
含量(％) 48 5 3.10 1.57 1.73 40.60
低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，它包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石用颚式破碎机破碎成50～100mm，然后均化；
2)煅烧：将步骤1)均化好的低品位石灰石在竖窑中煅烧，控制煅烧温度为1100℃，控制煅烧时间为11h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石放入回转消化机进行消化，控制消化石灰石所用的水的温度为70℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为6︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣在高能球磨机中研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中各组分加入活性二氧化硅、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中质量比为氢氧化钙︰活性二氧化硅︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰210︰15︰10，搅拌，陈化7h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)所得的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在2.8Mpa压力下，升温至210℃，保温11h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
实施例5
低品位石灰石的成分重量百分比含量如表5所示：
表5
元素 CaO MgO 烧失量
含量(％) 41.44 6.22 2.56 1.67 1.88 46.23
低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，它包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石用颚式破碎机破碎成50～100mm，然后均化；
2)煅烧：将步骤1)均化好的低品位石灰石在回转窑中煅烧，控制煅烧温度为1100℃，控制煅烧时间为11h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石放入回转消化机进行消化，控制消化石灰石所用的水的温度为70℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为6︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣在高能球磨机中研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中加入活性二氧化硅、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰活性二氧化硅︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰170︰16︰9，搅拌，陈化8h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)所得的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在2.8Mpa压力下，升温至190℃，保温9h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
其它未经详细说明的部分均为现有技术。

Claims (7)

1.一种低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)低品位石灰石的破碎与均化：将低品位石灰石破碎成50～100mm，然后进行均化；
2)煅烧：煅烧步骤1)均化好的低品位石灰石，控制煅烧温度为1000℃～1300℃，控制煅烧时间为10～12h；
3)消化：将步骤2)煅烧后的低品位石灰石进行消化，控制消化石灰石所用水的温度为40～80℃，控制消化石灰石的用水与石灰石的质量比为5～8︰1，将消化后的石灰石依次经过60目的筛子和250目的筛子，得到石灰浆和粗渣，将石灰浆放入储罐，将粗渣研磨至250目及以上后转入所述储罐中；
4)混合浆料的制备：测量所述储罐中消化后的石灰石中氢氧化钙的含量，向步骤3)所述储罐中的浆料中加入硅质材料、纸浆纤维和耐碱短玻纤，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰硅质材料︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰150～250︰10～20︰5～20，搅拌，陈化2～10h，即得混合浆料；
5)坯体成型：将步骤4)所得的混合浆料用抄取法或者流延法成型制得坯体，切边；
6)蒸压养护：将步骤5)切边后的坯体转入蒸压釜中蒸压养护，在1.8～3.0Mpa压力下，升温至180～220℃，保温8～12h，卸压、冷却、烘干、磨边、砂光，即得硅酸钙板。
2.根据权利要求1所述的低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于：所述步骤1)中，低品位石灰石用颚式破碎机破碎。
3.根据权利要求1所述的低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于：所述步骤1)中，低品位石灰石的氧化钙含量为30～48％，二氧化硅含量为5～10％。
4.根据权利要求1所述的低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于：所述步骤2)中，低品位石灰石在回转窑或竖窑中煅烧。
5.根据权利要求1所述的低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于：所述步骤3)中，低品位石灰石放入回转消化机进行消化，所述粗渣在高能球磨机中研磨。
6.根据权利要求1所述的低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于，所述步骤4)中，硅质材料为石英砂粉或活性二氧化硅。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的低品位石灰石制备硅酸钙板的方法，其特征在于：所述步骤4)中，控制浆料中各组分质量比为氢氧化钙︰硅质材料︰纸浆纤维︰耐碱短玻纤为100︰170～210︰10～18︰9～19。
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