CN108751897A - 一种制备增强石膏粉的方法、增强石膏粉及粉刷石膏 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种制备增强石膏粉的方法，按以下步骤制备：步骤一、改性：将煅烧石膏破碎改性，得到改性石膏；步骤二、提纯：去除改性石膏粉中大颗粒杂质，得到增强石膏粉。本发明还公开一种粉刷石膏，包括增强石膏粉，以及复合添加剂。采用本发明的有益效果是，开辟了由磷石膏为原料生产高性能石膏粉的工艺方法，有利于磷石膏的高效资源化利用；通过改性增强制得的新型增强石膏粉产品抗折强度高、凝结时间稳定、水标稠稳定，整体性能优于常见建筑石膏，应用范围大于建筑石膏，突破了普通建筑石膏不能用于室内粉刷的限制；制得的粉刷石膏，其单位重量干粉能够粉刷的抹灰面积大于同等重量的建筑石膏以及水泥砂浆，材料成本较低，适于室内粉刷使用。

Description

一种制备增强石膏粉的方法、增强石膏粉及粉刷石膏
技术领域
本发明涉及石膏建筑材料领域，具体涉及一种制备增强石膏粉的方法，该方法制得的增强石膏粉及粉刷石膏。
背景技术
目前，我国的工业废渣磷石膏及烟气脱硫石膏库存量已高达8亿吨以上，磷石膏及脱硫石膏仍然在不断产生，造成资源和环境压力。现有技术通过煅烧工艺技术将磷石膏和脱硫石膏制备成建筑石膏粉，是一种资源化利用方法。但常规方法制得的建筑石膏粉抗折强度小，其制品如石膏墙板、石膏砌块等抗折强度低，易破损。并且，产品性能不均一，成型时水灰比不稳定。这些因素极大地限制了磷石膏制建筑石膏粉的应用。
因此，有必要发展一种改性增强的建筑石膏粉制备方法，使其产品水灰比稳定、抗折强度高、不易破损、成型时间稳定，以提高石膏粉质量，扩大其应用范围。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种制备增强石膏粉的方法，该方法制得的增强石膏粉及粉刷石膏。制得的石膏产品抗折强度高、凝结时间稳定、水标稠稳定。
技术方案如下：
一种制备增强石膏粉的方法，其关键在于按以下步骤制备：
步骤一、改性：将煅烧石膏破碎改性，得到改性石膏粉；
步骤二、提纯：去除改性石膏粉中大颗粒杂质，得到增强石膏粉。
作为优选技术方案，上述步骤一中的煅烧石膏由磷石膏在130～150℃条件下煅烧得到。
作为优选技术方案，上述磷石膏经加热烘干使其含水量降至8～10％，然后再进行煅烧。
作为优选技术方案，上述磷石膏由粗磷石膏经过初步除杂、去除铁磁性金属得到。
作为优选技术方案，上述煅烧在FC分室煅烧炉中进行。
作为优选技术方案，上述步骤二制得的增强石膏粉制得的凝块抗折强度>3.8kN。
作为优选技术方案，上述步骤一中破碎改性在搅笼式破碎机或抓齿式破碎机中进行，所述步骤二中的所述提纯工艺为使用振动筛筛除大颗粒杂质。
作为优选技术方案，上述步骤二制得的增强石膏粉的粒度为80目，标准稠度为64～66％。
一种增强石膏粉，其关键在于，由上述任意一项方法制得。
一种粉刷石膏，其关键在于，包括上述增强石膏粉，以及复合添加剂；
所述复合添加剂包括缓凝剂、增稠剂、胶凝剂和双飞粉中的至少一种；
以重量计，所述增强石膏粉与所述复合添加剂的比例为1:0～0.25。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
(一)实施例1：
一种制备增强石膏粉的方法，按以下步骤制备：
步骤一、改性：将煅烧石膏破碎改性，得到改性石膏粉；
步骤二、提纯：去除改性石膏粉中无胶凝性能的杂质，得到增强石膏粉。
其中，先将磷石膏加热烘干使其含水量降至8～10％，然后在130～150℃条件下煅烧10～60min，得到煅烧石膏，再进行步骤一的改性处理。所述煅烧在FC分室煅烧炉中进行，FC分室煅烧炉为现有设备(CN203878066U)。磷石膏中存在的大量外水和内水及影响最大的有害成分，主要是残留的有机磷和无机磷以及磷酸铵，如果把它们去掉或变成无害成分，那么磷石膏就非常好利用。“FC分室煅烧”充分利用P2O5在低温(130-150℃)状态下慢速分解成气体或部分转变成惰性的、稳定的难溶性磷酸类化合物如焦磷酸钙的特点，通过煅烧将其对产品性能的危害降低到最低点，使有害物质通过温控分解或转变成惰性物质。少量有机磷经过温控转变成气体排出，无机磷在温控状态下与钙结合成为惰性的焦磷酸钙，从而消除了有机磷和无机磷等杂质对石膏性能的危害，同时保证了二水磷酸钙的正常脱水反应。
步骤一中，可使用搅笼式破碎机、抓齿式破碎机进行破碎改性，破碎得到的改性石膏颗粒呈菱形。该破碎过程中，石膏颗粒内晶体得到细化、颗粒表面积增大。
步骤二中，达到细度80目的颗粒从振动筛滤过，而部分粒径较大的石膏颗粒可返回步骤一中再次破碎改性，然后筛分。上述过程可以重复，而难以破碎的颗粒物通常为无胶凝性能的杂质，应当予以去除。
为充分利用工业废渣磷石膏及烟气脱硫石膏，可将磷石膏堆场的粗磷石膏经过初步杂质、磁吸附分离铁磁性金属，得到所述磷石膏，以其为原料制备增强石膏粉。
(二)实施例2：
一种增强石膏粉，由实施例1的方法制备。该增强石膏粉与常见的建筑石膏粉性能对比如表1。其强度试验是将石膏粉兑水搅拌，凝结成40mm×40mm×100mm的标准试验块，在力学试验机上测定。可以看出，经破碎改性、提纯处理后，增强石膏粉的性能不同于普通建筑石膏粉。相较于传统石膏，增强石膏的强度显著提高，粒度减小且分布均一，标准稠度稳定，水化膏体柔性好。
经检测，增强石膏粉标准稠度量凝结时间为：初凝时间6min，终凝时间11min；兑水凝结后，2h强度为：抗折强度3.1MPa，抗压强度6.2MPa。凝结时间和强度均符合国家标准。推测改性增强石膏粉凝结后强度提高的原因，可能是由于破碎细化处理使得石膏颗粒的表面积大幅增加，凝结后，晶粒之间形成交错网络结构，晶粒间作用点增多，晶粒间作用力增大，从而提高了固化石膏的强度。
表1增强石膏粉与建筑石膏粉性能对比
(三)粉刷石膏：
一种粉刷石膏粉，包括实施例二中所述的增强石膏粉，根据实际使用需要，还可添加适量复合添加剂。所述复合添加剂包括缓凝剂、增稠剂、胶凝剂和双飞粉中的至少一种。
所述缓凝剂包括柠檬酸及其盐、磷酸盐类缓凝剂。
所述增稠剂可使用淀粉醚类增稠剂。
所述胶凝剂可使用常见的再分散乳胶粉。
所述双飞粉用量一般不超过石膏粉的20％。
通过调整复合添加剂的成份和用量，可以调节粉刷石膏的凝结时间、粘度等性能。表2展示了实施例3～10的粉刷石膏中各组分含量。使用时，直接将粉刷石膏粉兑水，粉刷墙体。粉刷石膏环保指标符合国家要求，完全能替代天然石膏粉，直接运用到家装、工装的室内、室外墙体，突破了磷石膏制建筑石膏粉无法运用到室内、室外粉墙的瓶颈。
表2不同配比的粉刷石膏中各组分含量
(四)粉刷石膏墙体抹灰实验：
市售抹灰石膏主要有两种：一种是加砂的石膏砂浆，第二种是不加砂的石膏砂浆。使用本申请的粉刷石膏(试验例)与市售不加砂体系的抹灰石膏、加砂体系的抹灰石膏、预拌水泥砂浆、水泥砂浆(对照例)进行抹灰实验，经过长达三个月的不同季节、100次的反复上墙比较。
每个试验例或对照例均包含6个平行试验组，各组测试干粉重量为20kg，加水10kg混匀得到灰浆，进行抹灰实验。为便于测算厚度单位成本，按照10mm抹灰厚度进行抹灰实验测算。抹灰面积、效果和成本如表3，数据以均值表示。
由表3可知，同样用量情况下，采用增强石膏粉制得的粉刷石膏相较于市售石膏的粉刷面积可增大20％以上，且根据需要可以进行10mm以下的薄抹和20mm以上的厚抹，抹灰厚度调节余地大。且砼墙面无需使用界面剂，无空鼓开裂，使用效果远远超出市售加砂、不加砂石膏以及水泥砂浆。本申请的粉刷石膏适用于非潮湿区域、顶棚部位、线盒封堵等部位。添加复合添加剂能够调节粉刷石膏性能，也即上述实施例4～10的粉刷石膏性能不低于实施例3，在此不再详述。
表3粉刷石膏与市售加砂、不加砂石膏、水泥砂浆用于墙体抹灰的效果
有益效果：采用本发明的有益效果是，开辟了由磷石膏为原料生产高性能石膏粉的工艺方法，适用于大规模生产，有利于磷石膏的高效资源化利用；通过改性增强制得的新型增强石膏粉产品抗折强度高、凝结时间稳定、水标稠稳定，整体性能优于常见建筑石膏，应用范围大于建筑石膏，突破了磷石膏制普通建筑石膏不能用于室内粉刷的限制；制得的粉刷石膏，其单位重量干粉制备的抹灰石膏抹灰面积大于同等重量的建筑石膏以及水泥砂浆，材料成本较低，适用于室内粉刷使用。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于按以下步骤制备：
步骤一、改性：将煅烧石膏破碎改性，得到改性石膏粉；
步骤二、提纯：去除改性石膏粉中大颗粒杂质，得到增强石膏粉。
2.根据权利要求1所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：所述步骤一中的煅烧石膏由磷石膏在130～150℃条件下煅烧得到。
3.根据权利要求2所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：所述磷石膏经加热烘干使其含水量降至8～10％，然后再进行煅烧。
4.根据权利要求3所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：所述磷石膏由粗磷石膏经过初步除杂、去除铁磁性金属得到。
5.根据权利要求2或3所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：所述煅烧在FC分室煅烧炉中进行。
6.根据权利要求1所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：由所述步骤二的增强石膏粉制得的凝块抗折强度>3.8kN。
7.根据权利要求1所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：所述步骤一中破碎改性在搅笼式破碎机或抓齿式破碎机中进行，所述步骤二中的所述提纯工艺为使用振动筛筛除大颗粒杂质。
8.根据权利要求1或7所述的一种制备增强石膏粉的方法，其特征在于：所述步骤二制得的增强石膏粉的粒度为80目，标准稠度为64～66％。
9.一种增强石膏粉，其特征在于：由权利要求1～8任意一项所述的方法制得。
10.一种粉刷石膏，其特征在于：包括权利要求9所述的增强石膏粉，以及复合添加剂；
所述复合添加剂包括缓凝剂、增稠剂、胶凝剂和双飞粉中的至少一种；以重量计，所述增强石膏粉与所述复合添加剂的比例为1:0～0.25。
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