CN110785389A - 生产用于形成石膏产品的石膏料浆的方法以及制造石膏产品的方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产石膏料浆的方法，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板，所述方法包括以下步骤：a)提供包含石膏组分和纸组分的石膏纸产品、特别地石膏纸板，和/或其破碎部分；b)湿法研磨石膏纸产品和/或其包含至少部分的纸组分的破碎部分，以形成湿法研磨的石膏纸组分。

Description

生产用于形成石膏产品的石膏料浆的方法以及制造石膏产品 的方法
本发明涉及一种生产用于形成石膏产品、特别地石膏板的石膏料浆的方法，涉及一种制造石膏产品、特别地石膏板的方法，涉及一种用于形成石膏产品、特别地石膏板的石膏料浆，涉及一种石膏产品、特别地石膏板，以及涉及一种用于制造石膏产品、特别地石膏板的系统。
用于生产石膏产品、特别地石膏板的方法是众所周知的。此外，通过形成新的石膏产品来至少部分地再循环已制成的石膏纸产品例如石膏纸板是已知的。例如，EP 2 641886 A2描述了包含半水石膏粉和II型无水石膏粉的石膏粉。II型无水石膏通过煅烧从石膏板废料回收的二水石膏(dihydrate gypsum)来获得。EP 2 641 886 A2还描述了该II型无水石膏的一部分可以被二水合物替代。另外，此二水合物可以从再循环材料获得。石膏板废料的粉末通过粉碎板废料并且让粉碎的产品通过筛以除去板纸(board paper)来获得。EP2 030 693 B1和US 2016/0124895 A1还描述了石膏产品的再循环，其中提供装置(例如筛)以便将纸废料与石膏产品废料的其余部分分离。WO 2009/064602 A1描述了将二水合物连同特定的分散剂湿法研磨。研磨的石膏作为填充剂被用于化妆品、纸或涂料。然而，WO2009/064602 A1未涉及石膏产品废料的再循环。
已知的再循环石膏产品例如石膏纸板的使用方法相当复杂，特别是由于纸组分的除去。然而，由于纸纤维造成现有技术中进行的煅烧工艺(煅烧聚集体)的问题，所以除去纸的步骤不能简单地被省略。此外，纸纤维可以减少煅烧炉中的热传递(如果纸粘附至壁)。
现在本发明的目的是提出一种生产用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板的石膏料浆的方法，一种制造石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板的方法，一种用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板的石膏料浆、和一种石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板，以及一种用于制造石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板的系统，其中可以实现石膏纸产品(即具有石膏组分和纸组分的产品)或其部分(包括石膏组分的部分和纸组分的部分)的有效且简单的再循环。
此目的通过所附权利要求的主题来实现。
根据本发明，提出了一种生产石膏料浆的方法，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板，所述方法包括以下步骤：
a)提供包含石膏组分和纸组分的石膏纸产品、特别地石膏纸板，和/或其破碎部分(包含部分的石膏组分和纸组分)；
b)湿法研磨(碾磨)纸产品和/或其包含至少部分的纸组分的破碎部分，以形成湿法研磨的石膏纸组分。
本发明的核心理念是将石膏纸产品连同纸组分崩解(研磨)(即，不预先除去纸组分)。关于这一点，已经认识到，包括纸纤维的崩解的石膏板废料的煅烧的问题可以通过将(未煅烧的)研磨材料(直接地)进料到用于形成(新)石膏产品的石膏料浆中来避免。令人惊讶地，相应地制造的新石膏产品(石膏纸板)示出可靠且令人满意的材料特性。本质上，可以实现石膏纸产品(或其残留物(leftover))的有效且简单的再循环。
石膏产品特别地是具有石膏组分(其可以构成石膏产品的至少50wt％或至少80wt％)的产品。石膏板是具有板形状(即，特别地至少大体上是平的)的石膏产品。石膏板可以具有矩形形状以及在1mm和5cm之间的厚度。石膏纸板是具有特别地作为表面层的纸组分的石膏板。在实施方案中，石膏纸板的一侧或两侧可以由纸层形成。石膏纸产品是包含石膏组分和纸组分的产品。纸组分优选地构成石膏纸产品的外表面的至少部分，例如其外表面的至少20％或至少50％或至少80％。相对于石膏组分，纸组分可以界定石膏纸产品的小于20wt％、优选地小于10wt％、进一步优选地小于2wt％。另外，相对于石膏组分，纸组分可以界定石膏纸产品的大于0.1wt％、优选地大于1wt％、进一步优选地大于3wt％。石膏纸产品特别地石膏纸板的破碎部分特别地是包含石膏纸产品的石膏组分和纸组分的至少部分的任何部分。破碎部分可以是残留物、废料或未使用/不可用的石膏纸产品、特别地石膏纸板。相对于石膏组分，破碎部分中的纸组分的量可以是(以重量百分比计)如关于石膏纸产品、特别地石膏纸板所解释的。破碎部分可以是被偶然地和/或有目地破碎的部分，例如通过切碎石膏纸产品、特别地石膏纸板或其(较大的)破碎部分。湿法研磨可以包括利用一个或更多个磨机。湿法研磨的石膏纸组分的(平均)筛粒度优选地低于3mm、进一步优选地低于1mm。破碎部分的直径(相对于涉及的所有破碎部分的重量，对至少50wt％或至少90wt％的涉及的破碎部分进行计算)可以在2cm和50cm之间、特别地在10cm和40cm之间。直径可以是各个破碎部分的最大直径(例如，对于长方体，空间对角线)。
湿法研磨特别地意指石膏纸产品和/或其破碎部分以湿态(例如，其中在待被研磨的湿石膏纸产品和/或其破碎部分中的水的量是至少10wt％、优选地至少20wt％)被研磨和/或在研磨工艺(研磨工艺的至少某个时间段)期间添加水。
优选的是将湿法研磨的石膏纸组分与灰泥(stucco)(煅烧的石膏)混合。
湿法研磨的纸组分的石膏部分优选地是二水合物(至至少50wt％、优选地至少80wt％、甚至进一步优选地至少95wt％)。
除了灰泥之外或对于灰泥可选择地，另外的组分可以被添加至石膏料浆，例如缓凝剂、发泡剂、促凝剂和/或另外的石膏类型。另外，来自不同来源的灰泥和/或二水合物可以被添加。
湿法研磨的石膏纸组分优选地是包含水、纸(颗粒)特别地纸纤维、和石膏(粉末)的石膏纸料浆。
石膏纸料浆可以具有至少2wt％、优选地至少5wt％、进一步优选地至少15wt％和/或不大于50wt％、优选地不大于30wt％、进一步优选地不大于20wt％的固体组分。这允许石膏产品、特别地石膏(纸或纤维)板的可靠且有效的制造。特别地，材料的可靠且有效的泵送是可能的。
石膏纸料浆可以被进料到容器(特别地筒仓(silo))中。优选地，石膏纸料浆被储存在容器(筒仓)中。特别地，在将石膏纸料浆与灰泥混合之前，石膏纸料浆被进料到容器(筒仓)中。将石膏纸料浆收集在容器(筒仓)中允许储存一定量的石膏纸料浆，以便在合适的时间将其进料至制造工艺。搅拌避免沉降。
相对于灰泥，湿法研磨的石膏纸组分、特别地石膏纸料浆的固体含量可以是至少0.5wt％、优选地至少1wt％、进一步优选地至少2wt％和/或不大于10wt％、优选地不大于5wt％、进一步优选地不大于4wt％。由此，可以改进工艺的可靠性，特别是可以实现可靠的纸粘合。破碎部分可以通过切碎石膏纸产品来获得。另外，(较小的)破碎部分可以通过切碎石膏纸产品的(较大的)破碎部分来获得。这改进该方法的效率。
湿法研磨的石膏纸产品优选地不被煅烧。研磨的石膏纸产品的石膏组分优选地是二水合物。
根据本发明的另外的方面，提出了一种制造石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板的方法，所述方法包括上文生产石膏料浆的方法，并且包括从石膏除去水以及形成(模制或以其他方式配置(configure)或布置)石膏产品。如果石膏产品是石膏纸板，那么该方法优选地包括在纸板的一侧或两侧添加(外部)纸层。
在制造石膏产品的方法中，湿法研磨的石膏纸产品优选地不被煅烧，特别地以避免纸组分的问题，并且在此时或在此阶段煅烧对于之后的产品质量不是必要的，尤其是如果研磨的石膏纸产品(基本上)被用作填充剂。
根据本发明的另一个方面，提出了湿法研磨的石膏纸组分作为石膏料浆的成分的用途，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板。
根据本发明的另外的方面，提出了一种石膏料浆，该石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板，该石膏料浆通过上文方法生产。
根据本发明的另一个方面，提出了石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板或石膏纤维板，其通过上文方法生产。
当切碎待被再循环的石膏纸产品或其破碎部分时，这些可以以湿态或干态或者部分地以湿态且部分地以干态进行。在切碎机中，材料可以被切碎成(约)20×20cm的部分。切碎的部分可以被递送到磨机中。在那里，材料可以(在添加水的情况下)被碾磨。
包含水、纸纤维和(细)石膏((fine)gypsum)的料浆可以是这样的碾磨步骤的输出物。料浆的固体含量可以是在15wt％至20wt％之间。另外，料浆可以被泵送到一个或更多个容器(一个或更多个筒仓)中。在这些容器(筒仓)中，料浆可以被搅拌以避免沉降。
离开容器(筒仓)，料浆可以被泵送到主混合器(main mixer)中。在该混合器中，料浆可以与灰泥和任选地用于生产石膏板的其他原料混合。相对于灰泥，被进料到混合器中的料浆的固体含量可以是2wt％至4wt％。由此，可以改进纸粘合。
根据本发明的另一个方面，提出了一种用于特别地根据上文方法生产石膏料浆的系统，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板，所述系统包括：
磨机，其用于将包括石膏组分和纸组分的石膏纸产品、特别地石膏纸板，和/或其破碎部分湿法研磨成湿法研磨的石膏纸组分；第一进料装置，其用于将湿法研磨的石膏纸组分进料至混合器；以及第二进料装置，其用于将另外的组分、特别地灰泥进料至混合器，用于混合用于形成石膏产品的料浆。
用于生产用于形成石膏产品的石膏料浆的系统可以包括用于破碎(废)石膏纸板或其破碎部分的切碎机。此外，该系统可以包括用于进料用于在磨机中湿法研磨的水(例如在切碎机之前或在切碎机中或在切碎机和磨机之间或在磨机中)的设备。此外，该系统可以包括用于储存磨机的输出物的容器(特别地筒仓)。
根据本发明的另一个方面，提出了一种制造石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板的系统，所述系统包括上文用于生产石膏料浆的系统和用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板的成形装置(forming device)。
成形装置可以包括成形台(forming table)和/或成形带(forming band)，其中(最终)石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板可以沉降并且被成形。
在下文中，参考随附的附图描述本发明的优选的实施方案：
图1：生产石膏纸板的方法的示意图。
图1示出生产石膏纸板的方法的示意图。在参考标记10处，提供了废石膏纸板10。废石膏纸板10被进料至切碎机11，在切碎机11处废石膏纸板被切碎(例如，被切碎成约20×20cm的块(piece))。废石膏纸板的破碎部分从切碎机11被进料至磨机12用于湿法研磨破碎部分。用于湿法研磨的水13可以在切碎机11之前、在切碎机11内、在切碎机11和/或磨机12之间或在磨机12中被提供，如虚线箭头指示的。包含水、纸颗粒(纤维)和石膏颗粒(粉末)的石膏纸料浆从磨机12被进料至(主)混合器14。此外，灰泥15和(任选地)另外的添加剂16(例如其他石膏品种，例如处于某种水合状态和/或不同水合状态的硫酸钙，和/或缓凝剂和/或发泡剂和/或促凝剂)被进料至混合器14。在混合器14中，石膏料浆被混合并且进料到成形装置17(例如成形台或成形带)上。在那里，纸层18和纸层19被添加至料浆。料浆连同纸层18和纸层19沉降在成形装置17上。接下来，沉降的层可以通过相应的切割装置(例如锯)被切割成具有合适形状的板21，以便产生(新)石膏纸板21。
筒仓20可以(任选地)设置在磨机12和混合器14之间，用于储存来自磨机12的料浆并且用于将储存的料浆进料至混合器14。
参考标记
10 废石膏纸板
11 切碎机
12 磨机
13 水
14 混合器
15 灰泥
16 其他材料
17 成形装置
18 纸层
19 纸层
20 筒仓
21 (新)石膏纸板。

Claims (15)

1.一种生产石膏料浆的方法，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板，所述方法包括以下步骤：
a)提供包含石膏组分和纸组分的石膏纸产品、特别地石膏纸板(10)，和/或其破碎部分；以及
b)湿法研磨所述石膏纸产品和/或其包含至少部分的所述纸组分的破碎部分，以形成湿法研磨的石膏纸组分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述湿法研磨的石膏纸组分与灰泥(15)混合。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b)包括形成石膏纸料浆，所述石膏纸料浆包含水，纸颗粒、特别地纸纤维，以及石膏、特别地石膏粉。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述石膏纸料浆具有在2wt％和50wt％之间、优选地在5wt％和30wt％之间、进一步优选地在15wt％和20wt％之间的固体含量。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述石膏纸料浆被进料到容器、特别地筒仓(20)中，并且优选地在其中被搅拌，特别是在将所述石膏纸料浆与灰泥混合之前。
6.如权利要求2至5中的一项所述的方法，其特征在于，相对于所述灰泥，所述湿法研磨的石膏纸组分、特别地石膏纸料浆的固体含量在0.5wt％和10wt％之间、优选地在1wt％和5wt％之间、进一步优选地在2wt％和4wt％之间。
7.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述破碎部分是通过切碎所述石膏纸产品获得的。
8.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述湿法研磨的石膏纸产品不被煅烧。
9.一种制造石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)的方法，包括前述权利要求中的一项所述的生产石膏料浆的方法，并且包括从所述石膏料浆除去水以及形成所述石膏产品。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述湿法研磨的石膏纸产品不被煅烧。
11.湿法研磨的石膏纸组分作为石膏料浆的成分的用途，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板。
12.一种石膏料浆，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板，所述石膏料浆通过权利要求1至8中的一项所述的方法生产。
13.一种石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板，通过权利要求1、9或11中的一项所述的方法生产。
14.一种用于生产石膏料浆的系统，所述石膏料浆用于形成石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板，所述系统包括：
-磨机(12)，其用于将包括石膏组分和纸组分的石膏纸产品、特别地石膏纸板(10)，和/或其破碎部分湿法研磨成湿法研磨的石膏纸组分；
-第一进料装置，其用于将所述湿法研磨的石膏纸组分进料至混合器(14)；以及
-第二进料装置，其用于将另外的组分、特别地灰泥进料至所述混合器(14)，用于混合用于形成石膏产品的料浆。
15.一种用于制造石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板的系统，所述系统包括权利要求14所述的用于生产石膏料浆的系统和用于形成所述石膏产品、特别地石膏板、优选地石膏纸板(21)或石膏纤维板的成形装置(17)。
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