CN111606646A - 一种基于磷石膏的抹灰石膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于磷石膏的抹灰石膏及其制备方法。所述抹灰石膏的制备原料包括磷石膏和造纸白泥，并且以所述磷石膏为1000重量份计，所述造纸白泥为150‑250重量份。所述方法包括：将所述磷石膏与所述造纸白泥混合，煅烧，球磨；以及将球磨后的磷石膏与造纸白泥与骨料、缓凝剂、增粘剂和保水剂混合。本申请的抹灰石膏的保水率和强度均较高，能够满足使用要求，实现了磷石膏和造纸白泥这两种固体废弃物的资源再利用。

Description

一种基于磷石膏的抹灰石膏及其制备方法
技术领域
本文涉及无机建筑材料领域，尤指一种基于磷石膏的抹灰石膏及其制备方法。
背景技术
磷石膏是湿法生产磷酸时产生的一种固体废渣，主要成分是二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)，另外也含有少量未完全分解的磷矿、氟化合物、磷酸、有机质、酸不溶物、铁铝化合物等杂质，化学成分比较复杂，但其主要成分二水硫酸钙的质量分数通常在85％以上，呈较强的酸性。目前，随着高浓度磷复肥和磷酸工业的快速发展，磷石膏的排放量急剧增加，磷石膏大量堆积，给环境带来极大的压力，因此有必要充分开发利用这种丰富的石膏资源。
抹灰石膏作为一种材料性能、施工性能和使用功能良好的墙体抹灰找平材料，具有和易性、流动性、保温隔热和隔音性能良好的优点。采用抹灰石膏施工后的墙面致密平整，广泛应用于工业与民用建筑，抹灰石膏已成为水泥砂浆和混合砂浆的理想替代产品。
若能将磷石膏用于抹灰石膏的制备中，将实现磷石膏资源的充分利用。然而，目前还未见有成功将磷石膏用于抹灰石膏中的报道。因此，需要开发一种基于磷石膏的抹灰石膏及其制备方法。
发明内容
本申请的发明人发现，目前的磷石膏之所以不能用于制备抹灰石膏，是由于磷石膏的较强酸性会给抹灰石膏带来不利影响，使得制备的抹灰石膏的性能无法满足使用要求。
本申请的发明人还发现，在造纸企业里，每年在造纸过程中排放的白泥数量非常惊人。造纸白泥来源于碱回收工段，其成分以碳酸钙为主，还含有苛化过程中过量加入的石灰、硅酸钙、残余氢氧化钠等，呈强碱性。
若能充分利用磷石膏和造纸白泥的资源特性，用于生产抹灰石膏，则可以极大地消耗这两种固废，同时也可解决这两种固废因强酸、碱性而导致其应用受限问题。
本申请提供了一种基于磷石膏的抹灰石膏及其制备方法，该抹灰石膏采用磷石膏和造纸白泥为制备原料，在保证制备的抹灰石膏能够满足使用要求的前提下，实现了磷石膏和造纸白泥这两种固体废弃物的资源再利用，缓解了环境压力。
本申请提供了一种基于磷石膏的抹灰石膏。所述抹灰石膏的制备原料包括磷石膏和造纸白泥，并且以所述磷石膏为1000重量份计，所述造纸白泥为150-250重量份。
在本申请的实施例中，所述抹灰石膏的制备原料还可以包括骨料、缓凝剂、增粘剂和保水剂，并且以所述磷石膏为1000重量份计，所述骨料可以为150-250份，所述缓凝剂可以为0.6-1重量份，所述增粘剂可以为0.5-1.5重量份，所述保水剂可以为1-2重量份。
在本申请的实施例中，所述骨料可以选自高炉矿渣粉、机制砂和河砂中的任意一种或多种。
在本申请的实施例中，所述缓凝剂可以选自柠檬酸钠、改性氨基酸、酒石酸钠和丙烯酸钠中的任意一种或多种。
在本申请的实施例中，所述增粘剂可以选自羧甲基纤维素钠、可再分散性胶粉和羟乙基纤维素中的任意一种或多种。
在本申请的实施例中，所述保水剂可以选自改性膨润土、羟丙基甲基纤维素醚和淀粉接枝丙烯酸盐中的任意一种或多种。
应理解，制备抹灰石膏的原料中使用的骨料、缓凝剂、增粘剂和保水剂，并不限于上述所列举的具体材料，能够实现各种试剂的作用的材料均可用于本申请抹灰石膏的制备中，上述所列举的具体材料并非对本申请作出任何形式上或实质上的限定。
本申请还提供了如上所述的基于磷石膏的抹灰石膏的制备方法，所述方法包括：
将所述磷石膏与所述造纸白泥混合，煅烧，球磨；以及
将球磨后的磷石膏与造纸白泥与骨料、缓凝剂、增粘剂和保水剂混合。
在本申请的实施例中，所述煅烧的温度可以为120-140℃，时间可以为0.5-1小时。
在本申请的实施例中，球磨后的磷石膏与造纸白泥的勃氏比表面积可以为3500-4500cm2/g。当球磨后的磷石膏与造纸白泥的勃氏比表面积在3500-4500cm2/g范围内时，磷石膏和造纸白泥能够与其他原料混合地更加均匀，有助于提高抹灰石膏的性能。
本申请利用造纸白泥的强碱性去中和磷石膏的强酸性，充分利用其中丰富的碳酸钙资源和石膏资源的填料与胶凝特性，成功地采用磷石膏作为胶凝材料制备出了满足使用要求的抹灰石膏，不但实现了磷石膏和造纸白泥这两种固体废弃物的资源再利用，而且磷石膏中硅、铁、铝杂质的存在，可以改善抹灰石膏的表面硬度，从而提高抹灰石膏的抗压强度和耐磨性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所描述的方案来实现和获得。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
以下实施例中所采用的磷石膏来自武汉中东磷业科技有限公司，造纸白泥来自湖南某纸业公司，高炉矿渣粉来自湖南某钢铁公司，其他原料均为普通市售产品。
实施例1
将1000g磷石膏(pH值＝3.2)与250g造纸白泥干粉(pH值＝9.5)混合(混合物的pH约为5.8)，于120℃下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积为4000cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的高炉矿渣粉150g、柠檬酸钠1.0g、羧甲基纤维素钠1.0g和改性膨润土2.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
实施例2
将1000g磷石膏(pH值＝4.0)与200g造纸白泥干粉(pH值＝9.0)混合(混合物的pH约为6.0)，于135℃下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积为4200cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的花岗岩机制砂200g、改性氨基酸0.6g、羧甲基纤维素钠1.0g和淀粉接枝丙烯酸盐1.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
实施例3
将1000g磷石膏(pH值＝3.2)与150g造纸白泥干粉(pH值＝9.8)混合(混合物的pH约为5.8)，于140℃下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积为4500cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的石英砂250g、酒石酸钠1.0g、可再分散性胶粉1.0g和羟丙基甲基纤维素醚1.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
实施例4
将1000g磷石膏(pH值＝3.2)与200g造纸白泥干粉(pH值＝10.5)混合(混合物的pH约为6.5)，于135℃温度下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积为3800cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的高炉矿渣粉200g、改性氨基酸0.8g、可再分散性胶粉1.0g和改性膨润土1.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
实施例5
将1000g磷石膏(pH值＝4.0)，150g造纸白泥干粉(pH值＝10.0)混合(混合物的pH约为6.5)，于135℃温度下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积为4000cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的高炉矿渣粉250g、柠檬酸钠1.0g、可再分散性胶粉1.0g和羟丙基甲基纤维素醚1.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
实施例6
将1000g磷石膏(pH值＝3.2)与180g造纸白泥干粉(pH值＝9.0)混合(混合物的pH约为6.5)，于135℃温度下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积为4000cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的高炉矿渣粉200g、改性氨基酸1.0g、羧甲基纤维素钠1.0g和改性膨润土1.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
对比例1
将1000g脱硫石膏于130℃温度下煅烧0.5小时，再在球磨机中球磨，得到勃氏比表面积达4500cm2/g的粉体，然后向其中加入50目的高炉矿渣粉80g、六偏磷酸钠1.0g、羧甲基纤维素钠1.0g和改性膨润土1.0g，充分混合后得到抹灰石膏粉体。
性能测试
按照中国国家标准《抹灰石膏》GB/T 28627-2012测定实施例制备的抹灰石膏的性能。测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002044839680000051
Figure BDA0002044839680000061
可以看出，本申请实施例采用磷石膏和造纸白泥制备的抹灰石膏的各种性能均满足使用要求，而且本申请实施例的抹灰石膏的保水率和强度明显比现有采用脱硫石膏制备的抹灰石膏的保水率和强度高。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于磷石膏的抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏的制备原料包括磷石膏和造纸白泥，并且以所述磷石膏为1000重量份计，所述造纸白泥为150-250重量份。
2.根据权利要求1所述的抹灰石膏，所述抹灰石膏的制备原料还包括骨料、缓凝剂、增粘剂和保水剂，并且以所述磷石膏为1000重量份计，所述骨料为150-250份，所述缓凝剂为0.6-1重量份，所述增粘剂为0.5-1.5重量份，所述保水剂为1-2重量份。
3.根据权利要求2所述的抹灰石膏，其中，所述骨料选自高炉矿渣粉、机制砂和河砂中的任意一种或多种。
4.根据权利要求2所述的抹灰石膏，其中，所述缓凝剂选自柠檬酸钠、改性氨基酸、酒石酸钠和丙烯酸钠中的任意一种或多种。
5.根据权利要求2所述的抹灰石膏，其中，所述增粘剂选自羧甲基纤维素钠、可再分散性胶粉和羟乙基纤维素中的任意一种或多种。
6.根据权利要求2所述的抹灰石膏，其中，所述保水剂选自改性膨润土、羟丙基甲基纤维素醚和淀粉接枝丙烯酸盐中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于磷石膏的抹灰石膏的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述磷石膏与所述造纸白泥混合，煅烧，球磨；以及
将球磨后的磷石膏与造纸白泥与骨料、缓凝剂、增粘剂和保水剂混合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述煅烧的温度为120-140℃，时间为0.5-1小时。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，球磨后的磷石膏与造纸白泥的勃氏比表面积为3500-4500cm2/g。
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