CN108102454B - 一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法 - Google Patents

一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108102454B
CN108102454B CN201711200518.XA CN201711200518A CN108102454B CN 108102454 B CN108102454 B CN 108102454B CN 201711200518 A CN201711200518 A CN 201711200518A CN 108102454 B CN108102454 B CN 108102454B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphogypsum
water
stirring
preparation
drying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711200518.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108102454A (zh
Inventor
陈哲
谢红波
吴春丽
麦俊明
苏青
黎清容
李学文
刘兴博
葛婷
汤坚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Building Materials Research Institute Co.,Ltd.
Original Assignee
Guangdong Building Material Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Building Material Research Institute filed Critical Guangdong Building Material Research Institute
Priority to CN201711200518.XA priority Critical patent/CN108102454B/zh
Publication of CN108102454A publication Critical patent/CN108102454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108102454B publication Critical patent/CN108102454B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/025—Calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/006—Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/043—Drying, calcination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds

Abstract

一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，步骤包括：将磷石膏和水投入至搅拌机内进行搅拌；搅拌结束后将混合物料倒出并静置，静置后进行水料分离；取下层固体料，得净化磷石膏；将净化磷石膏烘干，得烘干磷石膏；将烘干磷石膏煅烧，煅烧后冷却，冷却后陈化；将陈化后的磷石膏与水混合制成浆料，并在浆料中加入有机硅憎水剂后搅拌，搅拌后烘干，得到改性煅烧磷石膏；使用球磨机对改性煅烧磷石膏进行粉磨，得用于水性油漆的磷石膏基填料。本发明使用磷石膏为主要原材料，成本低廉来源广泛，为磷石膏的资源化利用提供了新的途径。

Description

一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法
技术领域
本发明涉及水性油漆领域，具体涉及一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法。
背景技术
磷石膏是磷化工企业在制备磷酸的过程中产生的工业废渣，磷石膏一般呈粉状，外观一般是灰白、灰黄、浅绿等色，还含有有机磷、硫氟类化合物，容重0.733-0.88g/cm3，颗粒直径一般为5～15um,其主要成分为CaSO4·2H2O,其含量一般可达到70～90％左右，其中所含的次要成分随磷矿石产地不同而各异，一般都含有岩石成分Ca、Mg的磷酸盐及硅酸盐。目前，每生产1吨磷酸就会产生4-5吨的磷石膏废渣，按照目前国内的磷酸产量测算，我国每年的磷石膏排放量已超过6000万吨，累积堆存量已超过2亿吨，磷石膏堆存不仅占用土地，而且磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染。磷石膏的大量堆存，不仅侵占了土地资源，而且由于风蚀、雨蚀还会造成大气、水系及土壤的污染。
如何处置磷石膏是固体废弃物处置的重点难点之一，目前国内开展很多相关的研究，涉及到利用磷石膏制作水泥缓凝剂、纸面板石膏、建筑石膏粉、化工原料、道路路基材料、矿山充填、生产陶瓷、生产石膏纤维和用作改良土壤等。
水性油漆是以水作为稀释剂、不含有机溶剂的涂料。其中涂料中的一个必要成分为填料，填料在涂料中起到骨架、填充，增加漆膜厚度，使漆膜丰满坚实；调节涂料的流变性能，如增稠、防沉淀等；改善漆膜的机械强度，如提高耐磨性和耐久性；调节涂料的光学性能，改变涂膜的外观，如消光等重要作用。填料的技术指标有三个：平均粒径、白度和吸油值。
目前，有部分研究使用煅烧石膏作为涂料中的填料，但在这些研究中使用的均是较高品质天然石膏，并没有使用工业副产石膏的记载。此外，也没有研究水性油漆中水作为溶剂与石膏之间的相互作用的相关记载。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，通过对磷石膏进行改性处理后，通过上述处理后使其作为填料适用于水性油漆。本发明中的改性处理主要有三个方面，一是采用水洗处理，去除磷石膏中的有机物以及部分氟化物、游离磷酸等有害杂质，避免这些杂质对油漆性能的影响，二是对磷石膏进行高温煅烧，进一步的去除部分杂质，提高磷石膏白度，并将其从反应活性较高的二水石膏转变为惰性硬石膏，使其可以作为填料使用，三是对煅烧后的磷石膏粉进行憎水处理，避免其与水的反应，利于水性油漆的长期储存及质量稳定性。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏和水投入至搅拌机内进行搅拌；搅拌结束后将混合物料倒出并静置，静置后进行水料分离；取下层固体料；
磷石膏为磷化工企业产出的原状磷石膏，其CaSO4·2H20含量≥80％；
(2)重复步骤(1)2-4次，得净化磷石膏；
(3)将净化磷石膏烘干，得烘干磷石膏；
(4)将烘干磷石膏煅烧，煅烧后冷却，冷却后陈化；
(5)将陈化后的磷石膏与水混合制成浆料，并在浆料中加入有机硅憎水剂后搅拌，搅拌后烘干，得到改性煅烧磷石膏；
(6)使用球磨机对改性煅烧磷石膏进行粉磨，得用于水性油漆的磷石膏基填料。
优选的，所述步骤(1)磷石膏和水的配比为以质量份计1：2-4。
优选的，所述步骤(1)中设置搅拌机速度为60-200r/min，搅拌时间为30-60min。
优选的，所述步骤(1)中的静置时间为12-24小时。
优选的，所述步骤(3)的烘干为将净化磷石膏在40-60℃下烘干24-48h,直到净化磷石膏水含量≤5％。
优选的，所述步骤(4)为将烘干后的磷石膏在700-900℃下煅烧30-120min,煅烧后冷却至40℃以下，冷却后陈化24-72h。
优选的，所述步骤(5)陈化后的磷石膏与水按照质量比为1：2-4混合制成浆料，并加入磷石膏质量0.1-0.8％有机硅憎水剂在浆料中。
优选的，所述步骤(5)中搅拌混合的时间为10-30min，搅拌速率为40-150r/min；
优选的，所述步骤(5)烘干条件在100-110℃烘干，烘干至水含量≤3％。
优选的，所述步骤(6)粉磨时间为10-40min,控制粉磨后平均粒径为5-35μm，得到磷石膏基填料。
本发明的有益效果是：
(1)本发明使用磷石膏为主要原材料制成水性油漆填料，原材料成本低且来源广泛，且为磷石膏的资源化利用提供了新的途径；
(2)本发明对磷石膏进行水洗、煅烧、憎水处理等多重改性处理，最大程度的优化了其物化性能，使其符合水性油漆涂料的填料性能要求。
附图说明
图1为本发明水性油漆用磷石膏基填料的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面提供具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
本实施例所使用的磷石膏CaSO4·2H20含量为84.2％；
(1)将磷石膏和水以质量比为1：2投入至搅拌机内进行搅拌；设置搅拌机速度为60r/min，搅拌时间为30min，搅拌结束后将混合物料倒出并静置12h，静置后进行水料分离；取下层固体料；重复上述操作2次；得净化磷石膏。
(2)将净化磷石膏在40℃下烘干24h，测得含水量为3.2％,
(3)将烘干后的磷石膏在700℃下煅烧120min,煅烧后冷却至40℃以下，冷却后陈化24h；
(4)将陈化后的磷石膏与水按照质量比为1：2混合制成浆料，并在浆料中加入磷石膏质量0.1％有机硅憎水剂后搅拌10min，搅拌速率为40r/min，搅拌后在100℃烘干至含水量小于3％，得到改性煅烧磷石膏；
(5)使用球磨机对改性煅烧磷石膏进行粉磨10min，得到磷石膏基填料。
实施例二
本实施例所使用的磷石膏CaSO4·2H20含量为88.2％；
(1)将磷石膏和水以质量比为1：3投入至搅拌机内进行搅拌；设置搅拌机速度为120r/min，搅拌时间为50min，搅拌结束后将混合物料倒出并静置15h，静置后进行水料分离；取下层固体料；重复上述操作3次，得净化磷石膏；
(2)将净化磷石膏在50℃下烘干30h，测得含水量为2.4％,
(3)将烘干后的磷石膏在850℃下煅烧90min,煅烧后冷却至40℃以下，冷却后陈化28h；
(4)将陈化后的磷石膏与水按照质量比为1：3混合制成浆料，并在浆料中加入磷石膏质量0.5％有机硅憎水剂后搅拌20min，搅拌速率为80r/min，搅拌后在105℃条件下烘干至含水量≤3％，得到改性煅烧磷石膏；
(5)使用球磨机对改性煅烧磷石膏进行粉磨25min，得到磷石膏基填料。
实施例三
本实施例所使用的磷石膏CaSO4·2H20含量为81.2％；
(1)将磷石膏和水以质量比为1：4投入至搅拌机内进行搅拌；设置搅拌机速度为200r/min，搅拌时间为60min，搅拌结束后将混合物料倒出并静置24h，静置后进行水料分离；取下层固体料；重复上述操作4次，得净化磷石膏；
(2)将净化磷石膏在60℃下烘干48h，测得含水量为5％,
(3)将烘干后的磷石膏在900℃下煅烧30min,煅烧后冷却至40℃以下，冷却后陈化72h；
(4)将陈化后的磷石膏与水按照质量比为1：4混合制成浆料，并在浆料中加入磷石膏质量0.8％有机硅憎水剂后搅拌30min，搅拌速率为150r/min，搅拌后在110℃烘干至含水量≤3％，得到改性煅烧磷石膏；
使用球磨机对改性煅烧磷石膏进行粉磨40min，得到磷石膏基填料。
对实施例一至三所制得的产品进行性能测试，测试结果如表1所示。
实施例一 实施例二 实施例三
平均粒径(μm) 35 15 5
白度(％) 92 95 93
吸油值(g/100g) 19.5 21.5 22.4
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将磷石膏和水投入至搅拌机内进行搅拌；搅拌结束后将混合物料倒出并静置，静置后进行水料分离；取下层固体料；
磷石膏为磷化工企业产出的原状磷石膏，其CaSO4·2H20含量≥80％；
(2)重复步骤(1)2-4次，得净化磷石膏；
(3)将净化磷石膏烘干，得烘干磷石膏；
(4)将烘干磷石膏煅烧，煅烧后冷却，冷却后陈化；
(5)将陈化后的磷石膏与水混合制成浆料，并在浆料中加入有机硅憎水剂后搅拌，搅拌后烘干，得到改性煅烧磷石膏；
(6)使用球磨机对改性煅烧磷石膏进行粉磨，得用于水性油漆的磷石膏基填料；
所述步骤(1)磷石膏和水的配比为以质量份计1：2-4；
所述步骤(3)的烘干为将净化磷石膏在40-60℃下烘干24-48h,直到净化磷石膏水含量≤5％；
所述步骤(4)为将烘干后的磷石膏在700-900℃下煅烧30-120min,煅烧后冷却至40℃以下，冷却后陈化24-72h；
所述步骤(5)陈化后的磷石膏与水按照质量比为1：2-4混合制成浆料，并加入磷石膏质量0.1-0.8％有机硅憎水剂在浆料中。
2.根据权利要求1所述的水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中设置搅拌机速度为60-200r/min，搅拌时间为30-60min。
3.根据权利要求1所述的水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的静置时间为12-24小时。
4.根据权利要求1所述的水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中搅拌混合的时间为10-30min；搅拌速率为40-150r/min。
5.根据权利要求1所述的水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)烘干条件在100-110℃烘干至含水量≤3％。
6.根据权利要求1所述的水性油漆用磷石膏基填料的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)粉磨时间为10-40min，得到磷石膏基填料。
CN201711200518.XA 2017-11-27 2017-11-27 一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法 Active CN108102454B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711200518.XA CN108102454B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711200518.XA CN108102454B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108102454A CN108102454A (zh) 2018-06-01
CN108102454B true CN108102454B (zh) 2021-05-14

Family

ID=62208172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711200518.XA Active CN108102454B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108102454B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104130646A (zh) * 2014-08-06 2014-11-05 武汉理工大学 一种红外反射隔热涂料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104945955B (zh) * 2014-10-16 2017-11-17 湖南瑞石科技发展有限公司 一种改性硫酸钙防腐颜料及其制备方法和用途

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104130646A (zh) * 2014-08-06 2014-11-05 武汉理工大学 一种红外反射隔热涂料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
工业副产石膏资源化处理及用于干粉涂料制备的研究;高章韵;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程技术I辑 2011年第04期》;20110415;B015-93,全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108102454A (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112279539B (zh) 一种筛分煅烧制备磷建筑石膏的方法
CN105801069B (zh) 一种制备高固碳量建筑材料制品的方法
CN104176963B (zh) 一种磷石膏水泥缓凝剂
CN106431035B (zh) 磷石膏制备建筑石膏的装置及其方法
CN104529229A (zh) 一种增强型水泥助磨剂
CN106116222A (zh) 一种水泥助磨剂的制备方法
CN107522433A (zh) 生物质灰渣混凝土砌块及其制备方法
CN104446277A (zh) 电瓷水泥胶合剂复合材料型配方
CN106698988B (zh) 一种用碳酸盐岩改性磷石膏及其制备方法
CN108102454B (zh) 一种水性油漆用磷石膏基填料的制备方法
CN104478388B (zh) 一种免烧免蒸钛石膏砖及其制备方法
CN103664129A (zh) 一种以工业废渣及沙漠砂为原料的蒸压粉煤灰砖
CN108335775A (zh) 一种固化放射性废树脂的方法
CN104673321A (zh) 一种重金属固化稳定剂及其制备方法和使用方法
CN110228958B (zh) 一种高钙质炉渣微粉改性半水磷石膏基水泥缓凝剂
CN108585575B (zh) 水泥缓凝剂及其制备方法和应用
Mabudo et al. Physical properties and carbon dioxide capture of synthetic gamma-C2S cement composites in the early days of curing
CN103553396A (zh) 一种高活性再生掺合料及其制备方法和应用
CN104016602B (zh) 工业废渣钛石膏用作水泥配料的制备方法
CN105331020A (zh) 一种pvc彩色硬板及其制备方法
CN104823748A (zh) 一种利用拜耳法赤泥制备人造土壤组合物的方法及其得到的人造土壤组合物
CN101182179A (zh) 磷石膏免烧砖及其制造方法
CN110395703B (zh) 一种由氟化铝副产白炭黑生产磷酸脱氟剂的方法
CN108017293B (zh) 一种基于铁尾矿的胶凝剂和建筑材料
CN104772128A (zh) 一种聚乙烯醇/海带粉重金属吸附剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220411

Address after: 510160 No. 6, Tangqian Xinjie, Nanan Road, Liwan District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: Guangdong Building Materials Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 510160, No. 6, Xinjie new street, South Road, Guangzhou, Guangdong

Patentee before: GUANGDONG BUILDING MATERIAL Research Institute

TR01 Transfer of patent right