CN109665731B - 一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法，包括以下步骤：将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物；将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓陈化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏。本发明提供的制备方法通过采用特定原料结合快速煅烧，再配合堆场均化、气动均化和倒仓陈化三级均化技术及冷却和比表面积改性，使得抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏具有较高的抗压强度，还具有较好的抗折强度。实验结果表明：该方法制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的抗压强度为10～35MPa，抗折强度为2.5～8.3MPa，标稠为51～68％。

Description

一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的制备方法
技术领域
本发明属于建筑石膏技术领域，尤其涉及一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的制备方法。
背景技术
抹灰石膏是以半水石膏(CaSO4·1/2H2O)和II型无水硫酸钙(II型CaSO4)单独或两者混合后作为主要胶凝材料，掺入外加剂制成的抹灰材料。抹灰石膏的种类有：面层抹灰石膏、底层抹灰石膏、轻质底层抹灰石膏和保温层抹灰石膏。抹灰石膏可替代水泥沙浆，具有更新型、更环保、更经济的特点，也是国家重点推广的环保装饰材料，抹灰石膏既有水泥的强度，又比水泥更健康环保、持久耐用，粘接力大、不易粉化、不开裂、不空鼓、不掉粉等优点，使用简便，节省成本。
抹灰石膏的主要胶凝材料大多数是采用建筑石膏(半水石膏CaSO4·1/2H2O)。现有技术中的抹灰石膏用建筑石膏多数是在回转窑、沸腾炉中干燥和煅烧，石膏与热介质不直接接触，属于间接换热、低温慢速煅烧，煅烧温度通常小于300℃，煅烧时间通常达到20-45nin左右，因石膏煅烧时间长，石膏脱水相变转化缓慢，其石膏粉相组成中AⅢ含量低，AⅢ含量通常小于8％，其凝结时间可达到10～30min，但抗折强度、抗压强度较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的制备方法，该方法制备的建筑石膏具有较高的抗折强度和抗压强度。
本发明提供的制备方法通过采用特定原料配合堆场均化、结合快速煅烧，以高效节能的方式获得建筑石膏，石膏原料与650±5℃热介质直接混合实现高效干燥和煅烧，因煅烧温度高，石膏脱水相变极快，煅烧时间只有1～3s，所得建筑石膏颗粒晶体裂隙更多、活性更好，建筑石膏相组成中AⅢ含量可达8～13％，相比没有堆场均化时不稳定AⅢ含量低3～5％，本方法以650±5℃快速煅烧的建筑石膏再配合气动均化和倒仓陈化，借助建筑石膏颗粒晶体裂隙多、活性高的特点，快速实现二水石膏DH和无水石膏AⅢ转化成半水石膏(HH)，有效降低AⅢ含量使其不稳定无水石膏相AⅢ含量低于8％，堆场均化、气动均化和倒仓陈化三级均化技术，优化建筑石膏相组成，使其AⅢ含量快速实现低于8％，以获得适用于抹灰石膏生产使用的建筑石膏。使得抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏具有较高的抗压强度和较好的抗折强度，本发明提供的全脱硫建筑石膏制备方法可实现生产更高效和节能，相比传统方法节能35％。
本发明提供了一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法，包括以下步骤：
将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物；
将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓陈化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏。
优选地，所述堆场均化的温度为10～35℃，堆场均化的时间为7～90天。
优选地，所述煅烧前还包括：
堆场均化后再和碱性材料混合，调整至pH值为6.5～9；
所述碱性材料包括石灰和水泥。
优选地，所述气动均化的温度为80～150℃；气动均化的时间为25～35min。
优选地，所述煅烧物的半水石膏相的质量含量不低于75％，二水石膏相的质量含量不大于5％，可溶性无水石膏的质量含量不大于8％。
优选地，所述抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的AⅢ质量含量为0～8％；DH质量含量为0～5％；HH质量含量为75～85％；AII质量含量为2～9％。
优选地，倒仓均化后产物的温度为80℃以下。
优选地，冷却的方式为气力输送冷却；所述气力输送冷却时的气体流速与煅烧物的质量比为(23000～28000)L/min：(45200～56500)kg。
优选地，所述比表面积改性的方式为磨机改性；磨机改性至煅烧物的比表面积为4500～7000cm2/g。
优选地，抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的初凝时间为2～5min，终凝时间为6～9min。
本发明提供了一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法，包括以下步骤：将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物；将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓陈化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏。本发明提供的制备方法通过采用特定原料结合快速煅烧，再配合堆场均化、气动均化和倒仓陈化三级均化技术及冷却和改性手段，使得抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏具有较高的抗压强度和较好的抗折强度。实验结果表明：该方法制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的抗压强度为10～35MPa，抗折强度为2.5～8.3MPa，标稠为51～68％。
附图说明
图1为本发明提供的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法，包括以下步骤：
将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物；
将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓均化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏。
本发明提供的制备方法通过采用特定原料结合快速煅烧，再配合堆场均化、气动均化和倒仓陈化三级均化技术及冷却和比表面积改性手段，使得抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏具有较高的抗压强度和抗折强度。
本发明将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物。在本发明中，所述堆场均化的温度优选为10～35℃，堆场均化的时间优选为7～90天。在本发明具体实施例中，所述堆场均化的时间为65～70日；或7～15日；或45～50日；堆场均化的温度为20℃、或25℃。
在煅烧前优选还包括：
堆场均化后再和碱性材料混合，调整至pH值为6.5～9；
所述碱性材料包括石灰和水泥。
在本发明中，所述煅烧的温度为650±5℃；煅烧的时间为1～3s。煅烧时原料的结晶水优选控制在4.0～5.0之间。在本发明具体实施例中，煅烧的时间为1s、2s或3s。本发明采用的是快速煅烧法，但是快速煅烧得到的产物不能直接用于制备抹灰砂浆。快速煅烧产物必须结合后续的均化、冷却和比表面积改性技术手段得到的建筑石膏才能具有较高的抗压强度和抗折强度，用作抹灰砂浆的原料之一。
本发明优选在快速煅烧机、锤式烘干机、气流干燥机、彼得磨、Delta磨中进行煅烧。只要设备能满足650±5℃的运行条件即可，就能实现建筑石膏的快速煅烧。
在本发明实施例中，本发明通过热风炉为快速煅烧机提供煅烧所需的温度。所述煅烧物的半水石膏相的质量含量优选不低于75％，二水石膏相的质量含量优选不大于5％，可溶性无水石膏的质量含量优选不大于8％。
得到煅烧物后，本发明将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓陈化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏。
在本发明中，所述气动均化的温度优选为80～150℃；气动均化的时间优选为25～35min。
原料经快速煅烧，得到的煅烧物的温度为135～155℃，需要再结合“三级均化技术”降温冷却到80℃以下，以满足采用脱硫建筑石膏粉配料生产抹灰石膏(砂浆)时不影响外加剂料性和通过包装机、码垛机时的包装需要。
气动均化后进行冷却和比表面积改性。在本发明中，所述冷却的方式优选为气力输送冷却；所述气力输送冷却时的气体流速与煅烧物的质量比优选为(23000～28000)L/min：(45200～56500)kg。在本发明具体实施例中，所述气力输送冷却时的气体流速与煅烧物的质量比具体为27000L/min:51000Kg；或25000L/min:47000Kg；或27500L/min:55000Kg。
比表面积改性的方式优选为磨机改性；磨机改性后的煅烧物的比表面积优选达到4500～7000cm2/g。在本发明具体实施例中，所述比表面积为6800cm2/g、6000cm2/g或5000cm2/g。
本发明通过快速煅烧及三级均化和冷却、比表面积改性，使得抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的初凝时间为2～5min，终凝时间为6～9min。通过快速煅烧后，获得高质量全脱硫建筑石膏，全脱硫建筑石膏再经“气动均化、气力输送冷却和快速倒仓陈化”等方式消除了建筑石膏中的可溶性无水石膏AⅢ和微溶性二水石膏DH的含量，进一步优化了全脱硫建筑石膏相的HH相和AII相，显著提高了抹灰石膏(砂浆)综合性能和施工后强度。在本发明中，所述抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的AⅢ相的质量含量优选为0～8％；DH相的质量含量优选为0～5％；HH相的质量含量优选为75～85％；AII相的质量含量优选为2～9％。
本发明提供的快速煅烧配合采用三级均化技术生产的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏可以制备抹灰砂浆。本发明制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的成分稳定、温度较低，无须再经过长时间仓内陈化、冷却。
本发明采用《GB/T17669.4-1999建筑石膏净浆物理性能的测定》测试抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的标稠；本发明采用《GB/T17669.3-1999建筑石膏力学性能的测定》测试抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的抗折强度；本发明采用《GB/T17669.3-1999建筑石膏力学性能的测定》测试抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的抗压强度。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
参见图1，图1为本发明提供的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产工艺流程图；以下实施例均按照图1流程图进行生产。
实施例1
将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏原料经汽车运输进入封闭堆场，堆场均化的温度为25℃，堆场均化的时间为45～50日，铲车取料送入计量料斗，再经计量料斗下设置计量皮带，送入快速煅烧机，热风炉提供650±5℃热风，脱硫石膏在此完成热风与原料混合快速煅烧脱水，煅烧2s，煅烧过程要控制所得建筑石膏的HH半水石膏相不低于75％，二水石膏DH相不大于5％，可溶性无水石膏AⅢ相不大于8％，结晶水控制在4.0～5.0，得到煅烧物；
经过收集除尘、提升输送，煅烧物再在100℃下气动均化30min、以气体流速与煅烧物的比为27000L/min:51000Kg的气力输送冷却至83℃和磨机改性至比表面积为5000cm2/g、快速倒仓陈化至温度80℃以下，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏，其组成为HH：75～85％，DH 0～5％；AⅢ：0～8％，AII：2～9％。
本发明对实施例1制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏进行性能测试，与只进行堆场均化和煅烧得到的产物比较性能有较大提升，参见表1，表1为实施例1中的均化前后建筑石膏部分性能比较：由表1看出：只进行堆场均化和煅烧得到的建筑石膏的标稠为73％，抗折强度为5.9MPa，抗压强度为9.2MPa；实施例1制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的标稠为65％，抗折强度为7.2MPa，抗压强度为13MPa。
实施例1中的均化前后建筑石膏部分性能比较
Figure BDA0001932331060000061
实施例2
将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏原料经汽车运输进入封闭堆场，堆场均化的温度为20℃，堆场均化的时间为7～15日，铲车取料送入计量料斗，再经计量料斗下设置计量皮带，送入快速煅烧机，热风炉提供650±5℃热风，脱硫石膏在此完成热风与原料混合快速煅烧脱水，煅烧1s，煅烧过程要控制所得建筑石膏的HH半水石膏相不低于75％，二水石膏DH相不大于5％，可溶性无水石膏AⅢ相不大于8％，结晶水控制在4.0～5.0，得到煅烧物；
经过收集除尘、提升输送，煅烧物再在120℃下气动均化30min、以气体流速与煅烧物的比为25000L/min:47000Kg的气力输送冷却至90℃和磨机改性至比表面积为6000cm2/g、快速倒仓陈化至温度80℃以下，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏，其组成为HH：75～85％，DH 0～5％；AⅢ：0～8％，AII：2～9％。
本发明对实施例2制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏进行性能测试，以未采用堆场均化、气动均化、比表面积改性和倒仓陈化作为对照组1，以只进行气动均化作为对比组2，以只进行冷却和磨机改性作为对照组3，以只进行倒仓陈化作为对照组4；结果见表2，实施例2制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏标稠为67％，抗折强度为6.9MPa，抗压强度为12MPa。
表2，实施例2中不同均化手段对建筑石膏性能的影响
Figure BDA0001932331060000062
Figure BDA0001932331060000071
实施例3
将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏原料经汽车运输进入封闭堆场，堆场均化的温度为25℃，堆场均化的时间为65～70日，铲车取料送入计量料斗，再经计量料斗下设置计量皮带，与石灰和水泥混合调整至pH值为6.5～9后送入快速煅烧机，热风炉提供650±5℃热风，脱硫石膏在此完成热风与原料混合快速煅烧脱水，煅烧3s，煅烧过程要控制所得建筑石膏的HH半水石膏相不低于75％，二水石膏DH相不大于5％，可溶性无水石膏AⅢ相不大于8％，结晶水控制在4.0～5.0，得到煅烧物；
经过收集除尘、提升输送，煅烧物再在150℃下气动均化30min、以气体流速与煅烧物的比为27500L/min:55000Kg的气力输送冷却至86℃和磨机改性至比表面积为6800cm2/g、快速倒仓陈化至温度80℃以下，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏，其组成为HH：75～85％，DH 0～5％；AⅢ：0～8％，AII：2～9％。
本发明对实施例3制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏进行性能测试，结果为：标稠为51％，抗折强度为8.3MPa，抗压强度为35MPa。
由以上实施例可知，本发明提供了一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法，包括以下步骤：将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物；将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓均化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏。本发明提供的制备方法通过采用特定原料结合快速煅烧，再配合堆场均化、气动均化和倒仓均化三级均化技术及冷却和比表面积改性技术，使得抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏具有较高的抗压强度和抗折强度。实验结果表明：该方法制备的抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的抗压强度为10～35MPa，抗折强度为2.5～8.3MPa，标稠为51～68％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的生产方法，包括以下步骤：
将二水硫酸钙含量为90～98％，pH值为6.2～6.8的脱硫石膏堆场均化后，煅烧，得到煅烧物；所述堆场均化的温度为10～35℃，堆场均化的时间为7～90天；所述煅烧的温度为650±5℃，煅烧的时间为1～3s；所述煅烧物的半水石膏相的质量含量不低于75％，二水石膏相的质量含量不大于5％，可溶性无水石膏的质量含量不大于8％；得到的煅烧物的温度为135～155℃；
将所述煅烧物进行气动均化，冷却和比表面积改性后倒仓陈化，得到抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏；所述气动均化的温度为80～150℃；气动均化的时间为25～35min；
冷却的方式为气力输送冷却；所述气力输送冷却时的气体流速与煅烧物的比为(23000～28000)L/min：(45200～56500)kg；所述比表面积改性的方式为磨机改性；磨机改性至煅烧物的比表面积为4500～7000cm2/g；
倒仓陈化后产物的温度为80℃以下；
所述煅烧前还包括：
堆场均化后再和碱性材料混合，调整至pH值为6.5～9；
所述碱性材料包括石灰和水泥；
所述抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的AⅢ质量含量为0～8％；DH质量含量为0～5％；HH质量含量为75～85％；AⅡ质量含量为2～9％；
所述抹灰砂浆用全脱硫建筑石膏的初凝时间为2～5min，终凝时间为6～9min。
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