CN106630883A - 钛石膏砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种钛石膏砌块及其制备方法，按照重量份数计算，包括以下原料：钛石膏40～50份，氧化石墨烯1～4份，矿渣粉5～10份，生石灰1～3份，缓凝剂2～5份，丙烯酸乳液1～3份，增强剂0.5～1.5份，减水剂0.2～0.8份以及复合激发剂2～5份，上述原料之和与水的质量之比为100:15～30，所述复合激发剂由5～10wt％的氢氧化钠与90～95wt％的偏铝酸钠组成。制备方法：将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、缓凝剂、丙烯酸乳液、增强剂、减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型，浆体硬化，拆模晾干后得到即可。该石膏砌块不仅抗折抗压强度高，而且屏蔽衰减效果显著。

Description

钛石膏砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于石膏砌块技术领域，具体涉及一种钛石膏砌块及其制备方法。
背景技术
根据目前统计资料来看，2010年我国烟气脱硫石膏排放量已达到4000万吨以上，但其中仅约30％左右得到综合利用，剩余部分则继续堆存。如此大量的脱硫石膏堆存不仅占用了大量土地，同时还带来了新的环境问题，如酸化土壤、污染地下水源、扬尘等，威胁着人们的健康。因此更好地将脱硫石膏加以利用、甚至加以资源化利用是一个具有重要意义的课题。
石膏空心砌块一般是利用建筑石膏生产的新型内隔墙墙体材料，由于其成本低、轻质、防水，并符合低碳、环保、节能降耗、制作简单、保温效果好、坚固耐用等优点被广泛应用于建筑物内隔墙，所以创造一种利用新的工业废弃物作为主原料已成为石膏空心砌块发展的主导方向。
钛石膏是用硫酸法生产钛白时，加入石灰(或电石渣)以中和大量酸性废水时产生的以二水石膏为主要成分的废渣。每生产1吨钛白粉，就产生浓度为10％的酸性废水100吨～200吨。全国每年约产生钛石膏16万吨～24万吨，目前只有少量应用于水泥调凝剂，其余大量都堆放在渣场，占用大量土地，且对环境造成污染。
由于钛石膏杂质多，品位低，目前国内外对其研究还处于探索阶段。公开号为CN101492274A的中国专利公开了一种用钛石膏制备干混砂浆的方法，即，直接将钛石膏和其他的添加剂成分混合，即得所需的干混砂浆。公开号为CN101113083A的中国专利公开了一种改性预处理钛石膏的方法，以工业废渣钛石膏为主要原料，添加一种或多种其它工业废渣，经预混料、陈化、烘干、造粒制得成品，主要可以替代天然石膏作为水泥调凝剂。目前，钛石膏生产存在强度不稳定偏低以及易潮湿等问题。
发明内容
本发明提出一种钛石膏砌块，该石膏砌块不仅抗折抗压强度高，而且屏蔽衰减效果显著。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种钛石膏砌块，按照重量份数计算，包括以下原料：
钛石膏40～50份，氧化石墨烯1～4份，矿渣粉5～10份，生石灰1～3份，缓凝剂2～5份，丙烯酸乳液1～3份，增强剂0.5～1.5份，减水剂0.2～0.8份以及复合激发剂2～5份，上述原料之和与水的质量之比为100:15～30，所述复合激发剂由5～10wt％的氢氧化钠与90～95wt％的偏铝酸钠组成。
进一步，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂或者聚羧酸系高效减水剂。
进一步，所述增强剂为玻璃纤维或者植物纤维。
进一步，所述缓凝剂为柠檬酸。
本发明的另一个目的是提供一种钛石膏砌块的方法，包括以下步骤：
1)将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在180～220℃下进行脱水干燥；
2)将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、缓凝剂、丙烯酸乳液、增强剂、减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
4)在2～4小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
本发明的有益效果：
1、本发明在钛石膏原料中添加氧化石墨烯，根据DIN EN50147-1，在磁场，平面波和微波场类型的频率下测得该石膏砌块屏蔽衰减效果显著。添加丙烯酸乳液，提高了本发明石膏砌块的软化系数，软化系数为0.7～0.85。
2、本发明采用由5～10wt％的氢氧化钠与90～95wt％的偏铝酸钠组成的激发剂，使二水石膏这种无活性材料的活性得到激发和提高，避免了传统单独使用氢氧化钠作为激发剂出现的“返霜”现象(激发剂的添加量超过一定值，强度性能急剧下降)，这可能是偏铝酸钠解决了由于大量氢氧化钠单独存在导致矿渣大量溶解的问题。本发明的石膏砌块的抗折强度为4～5MPa，抗压强度12～15MPa。
具体实施方式
实施例1
一种钛石膏砌块，按照重量份数计算，包括以下原料：
钛石膏40份，氧化石墨烯1份，矿渣粉5份，生石灰1份，柠檬酸2份，丙烯酸乳液1份，玻璃纤维0.5份，木质素磺酸盐类减水剂0.2份以及复合激发剂2份，上述原料之和与水的质量之比为100:15，所述复合激发剂由5wt％的氢氧化钠与95wt％的偏铝酸钠组成。
钛石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
1)将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在180℃下进行脱水干燥；
2)将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、柠檬酸、丙烯酸乳液、玻璃纤维、木质素磺酸盐类减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
4)在2小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
实施例2
一种钛石膏砌块，按照重量份数计算，包括以下原料：
钛石膏45份，氧化石墨烯3份，矿渣粉7份，生石灰2份，柠檬酸3份，丙烯酸乳液2份，植物纤维1份，聚羧酸系高效减水剂0.4份以及复合激发剂3份，上述原料之和与水的质量之比为100:20，所述复合激发剂由10wt％的氢氧化钠与90wt％的偏铝酸钠组成。
钛石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
钛石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
1)将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在190℃下进行脱水干燥；
2)将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、柠檬酸、丙烯酸乳液、植物纤维、聚羧酸系高效减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
4)在3小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
实施例3
一种钛石膏砌块，按照重量份数计算，包括以下原料：
钛石膏48份，氧化石墨烯4份，矿渣粉8份，生石灰3份，柠檬酸4份，丙烯酸乳液2份，玻璃纤维1.5份，聚羧酸系高效减水剂0.6份以及复合激发剂4份，上述原料之和与水的质量之比为100:27，所述复合激发剂由10wt％的氢氧化钠与90wt％的偏铝酸钠组成。
钛石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
1)将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在210℃下进行脱水干燥；
2)将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、柠檬酸、丙烯酸乳液、玻璃纤维、聚羧酸系高效减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
4)在4小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
实施例4
一种钛石膏砌块，按照重量份数计算，包括以下原料：
钛石膏50份，氧化石墨烯4份，矿渣粉10份，生石灰3份，柠檬酸5份，丙烯酸乳液3份，植物纤维1.5份，聚羧酸系高效减水剂0.8份以及复合激发剂5份，上述原料之和与水的质量之比为100:15～30，所述复合激发剂由5wt％的氢氧化钠与95wt％的偏铝酸钠组成。
钛石膏砌块的制备方法，包括以下步骤：
1)将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在220℃下进行脱水干燥；
2)将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、柠檬酸、丙烯酸乳液、植物纤维、聚羧酸系高效减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
4)在4小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钛石膏砌块，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下原料：
钛石膏40～50份，氧化石墨烯1～4份，矿渣粉5～10份，生石灰1～3份，缓凝剂2～5份，丙烯酸乳液1～3份，增强剂0.5～1.5份，减水剂0.2～0.8份以及复合激发剂2～5份，上述原料之和与水的质量之比为100:15～30，所述复合激发剂由5～10wt％的氢氧化钠与90～95wt％的偏铝酸钠组成。
2.根据权利要求1所述的钛石膏砌块，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸。
3.根据权利要求1所述的钛石膏砌块，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂或者聚羧酸系高效减水剂。
4.根据权利要求1所述的钛石膏砌块，其特征在于，所述增强剂为玻璃纤维或者植物纤维。
5.一种制备如权利要求1所述的钛石膏砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将钛石膏破碎成粒径小于80μm的粉末，并在180～220℃下进行脱水干燥；
2)将干燥后的钛石膏粉、氧化石墨烯、矿渣粉、生石灰、缓凝剂、丙烯酸乳液、增强剂、减水剂以及复合激发剂按一定比例混合均匀，然后加水搅拌均匀；
3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，振动成型；
4)在2～4小时后，浆体硬化，拆模晾干后得到石膏砌块。
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