CN105565692A - β型半水石膏制造工艺 - Google Patents
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Abstract
β型半水石膏制造工艺,包括如下步骤:步骤101将天然石膏分离成小块状,清洗干净后,装入蒸压釜;步骤102往蒸压釜注水,使二水石膏全部浸泡在水中,并加热;步骤103加热完成后,向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。本发明所述β型半水石膏制造工艺,在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序,既大大降低了工人劳动强度,也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂,可降低成本取消了离心脱水设备,操作简单,减少投资,降低了成本,易实现大批量生产。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,涉及一种β型半水石膏制造工艺。
背景技术
石膏是一种多功能气硬性胶凝材料,但根据制作条件的不同,可获得β型半水石膏或β型半石膏。其制品的功能与性能均有明显差异,前者为规则的结晶体,后者与原料原始形态有关。半水石膏的结晶形态是影响其制品强度的关键因素。常压炒制的β型半水石膏的比容大、水膏比大,胶凝后气孔率高、强度低。用β型半水石膏制造的陶瓷模具,有吸水率高的优点,但模具使名用寿命短,不能适应于压力较高的滚压成形。以过蒸压法、水热法等不同的工艺方法制得β型半水石膏为致密的短柱状晶体,比容小、水膏比小,胶凝后强度高,俗称高强半水石膏。用β型半水石膏制造的陶瓷模具强度高,使用寿命长,并可以提高陶瓷表面的光洁度,提高陶瓷产品档次。
但由于β型半水石膏的生产工艺复杂,设备投资大,生产成本高,售价高,使它使用量受到限制,国内外都把研究开发β型半水石膏粉的新工艺,大幅度降低其生产成本,列为石膏产业的重大攻关课题。
生产β型半水石膏方法很多。但质量相差很大,同一种方法,因受设备条件、控制参数的影响,质量很不稳定。
发明内容
为克服传统β型半水石膏制造工艺质量不稳定的技术缺陷,本发明提供一种β型半水石膏工艺方法。
β型半水石膏制造工艺,包括如下步骤:
步骤101将天然石膏分离成小块状,清洗干净后,装入蒸压釜;
步骤102往蒸压釜注水,使二水石膏全部浸泡在水中,并加热;
步骤103加热完成后,向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。
优选的,所述步骤101天然石膏在蒸压釜中是分层堆放。
优选的,所述步骤101中分层堆放的层间距为5厘米,层厚度为20厘米。
优选的,所述步骤102中反应压力为0.25-0.37Mpa,温度为125-135摄氏度。
优选的,所述步骤103中干燥温度为130-140摄氏度。
优选的,所述步骤101中将天然石膏分离的块状晶体块度为3-5厘米。
采用本发明所述β型半水石膏制造工艺,在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序,既大大降低了工人劳动强度,也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂,可降低成本取消了离心脱水设备,操作简单,减少投资,降低了成本,易实现大批量生产。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
二水石膏脱去1.5个结晶水形成半水石膏,其反应式为
CaSO4·2H2O=CaSO4·H2O+1.5H2O
在不同压力下二水石膏脱水形成半水石膏石膏的温度也不同,在没有添加转晶剂条件下,要制成β型半水石膏,二水石膏的结晶水要以液态水排出。通常蒸压法生产β型半水石膏,是以饱和蒸汽加热,蒸压釜内“温度—压力”的关系都在曲线2上,致使二水石膏结晶水可能以液态排出制成β型半水石膏,也可能以汽态水排出制成β型半水石膏。所以用饱和蒸汽蒸压二水石膏制成的产品,实际上是β型和β型混合的半水石膏,质量难以稳定。
本发明中,先将天然石膏敲成小块状,清洗干净后,装入蒸压釜。为了使干燥时热气体均匀流动,二水石膏需分层堆装,每层20cm,层间隔5cm。然后往蒸压釜注入水,使二水石膏全部浸泡在水中。还包括热水泵和电加热器,热水泵使蒸压釜内液态水不断上下循环流动。保持釜内各部位二水石膏温度均匀。电加热器(大生产可用其它能源加热),对循环水进行加热,调整加热器给循环水的供热量,可使蒸压釜内液态水保持工艺要求的温度。调整进口的蒸汽压力,使蒸压釜内保持工艺要求的压力。
为了使生产的β型半水石膏不搬动,在同一蒸压釜内进行干燥。蒸压釜设计了干燥热空气鼓入口和抽出口。干燥时,在抽汽的同时,鼓入干热空气,对已生成的β型半水石膏直接干燥。为了降低能耗,蒸压釜、加热器和管道都要外加保温层。
温度和压力不同,生成的β型半水石膏质量也有所差别,它们的晶体形状也有所不同。温度升高,压力降低,可以使二水石膏脱水生成β型半水石膏的速度加快,缩短蒸压时间,可降低成本,但产品质量有所下降。我们经过多次实验,温度在125~1350℃,压力在0.25~0.37MPa范围内最适合。蒸压时间除与温度、压力有关系外,还与二水石膏块度大小有关。块度大延长蒸压时间,块度小可缩短蒸压时间,但在干燥时,因鼓入的热空气经过细块度石膏层时,阻力大,难以均匀干燥;若过细,甚至无法吹入热空气,使干燥不能进行。通过实验,二水石膏块度在3~5cm比较好。这时蒸压时间约4小时。干燥时的温度和压力也很重要,干澡温度过高会使生成的β型半水石膏再脱水生成无水石膏。干燥温度过低干燥时间延长,甚至使β型半水石膏转回到二水石膏,经实验,干燥温度控制在130~1400℃较好。干燥时蒸压釜内的压力越小越好,最好是负压。
添加转晶剂可生产出强度很高的β型半水石膏,据文献其水膏比可低于30%,干燥抗压强度高于20MPa。国内外常用水热法制造β型半水石膏。水热法生产流程是:将粉状二水石膏与加有化学转晶剂的水溶液混合,所得浆料置于反应釜中,在一定的温度和压力下经过一定时间,即转变成β型半水石膏。然后再经压滤或离心脱水,干燥和磨细,制得高强石膏粉。此法工艺较复杂,生产效率相对较低,生产能力较小,导致能耗和成本较高。我们从简化工艺,降低成本上考虑,研究设计了如下工艺流程:
天然二水石膏经拣选清洗后,磨成过40目的细粉,将粉状二水石膏与加有化学媒晶剂的水溶液混合,化成浆料在水池(或陶缸)内浸泡24小时后,再将浆料(可滤去部分水溶液)装在盘子里,分层置于蒸压釜中,在0.30~0.35MPa饱和蒸汽压力下蒸压加热3~4小时后,关闭蒸汽降至常压,立即打开盖子,将整盘石膏直接放入干燥室内,在120~1300℃温度下烘干,然后磨细,就可制得高强石膏粉。该工艺流程,取消了离心脱水设备,操作简单,减少投资,降低了成本,易实现大批量生产。
采用本发明所述β型半水石膏制造工艺,在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序,既大大降低了工人劳动强度,也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂,可降低成本取消了离心脱水设备,操作简单,减少投资,降低了成本,易实现大批量生产。
以上所述的仅为本发明的优选实施例,所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围,因此凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.β型半水石膏制造工艺,包括如下步骤:
步骤101将天然石膏分离成小块状,清洗干净后,装入蒸压釜;
步骤102往蒸压釜注水,使二水石膏全部浸泡在水中,并加热;
步骤103加热完成后,向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。
2.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺,其特征在于,所述步骤101天然石膏在蒸压釜中是分层堆放。
3.一种如权利要求2所述β型半水石膏制造工艺,其特征在于,所述步骤101中分层堆放的层间距为5厘米,层厚度为20厘米。
4.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺,其特征在于,所述步骤102中反应压力为0.25-0.37Mpa,温度为125-135摄氏度。
5.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺,其特征在于,所述步骤103中干燥温度为130-140摄氏度。
6.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺,其特征在于,所述步骤101中将天然石膏分离的块状晶体块度为3-5厘米。
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2014
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