CN113248280A - 一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，属于建筑材料领域。针对石膏基建材制品不耐水、软化系数低的特点，本发明采用两次磷酸溶液浸泡、两次饱和石灰水浸泡的工艺路线，在石膏基建材制品的孔隙和表面生成一层难溶性磷酸钙结晶。一方面难溶性磷酸钙结晶可以阻碍水对硫酸钙的溶解作用，另一方面可以对石膏孔隙进行填充，进而达到提高石膏强度以及耐水性能的目标。本发明技术路线简单，原料以工业废酸为主，绿色环保，经济效益突出，可以有效提高石膏基建材制品的耐水性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,更具体的说是涉及一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺。
背景技术
石膏是一种广泛应用的建筑材料之一，是典型的气硬性材料，和水泥基材料相比，石膏在耐水性能方面存在明显短板，造成了石膏基建材制品的使用场景受到限制。近年来，我国推动工业副产石膏资源化利用的趋势越来越明显，脱硫石膏、磷石膏等工业副产石膏被大量支撑建筑石膏，进而制造石膏砌块、石膏条板、石膏板等建材制品，解决这些石膏基建材制品的耐水性能是保障石膏基建材制品的应用、促进工业副产石膏资源化的重要技术诉求。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其可以有效提高石膏基建材制品的强度和耐水性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)一次结晶处理：将石膏基建材制品浸泡在含磷酸的工业废水中，在石膏孔隙中和表面生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(2)一次碱处理：将一次结晶处理后的石膏基建材制品放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(3)二次结晶：将石膏基建材制品再次浸泡在含磷酸的工业废水中，生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(4)二次碱处理：将二次结晶处理后的石膏基建材制品放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(5)烘干：将经过两次浸泡结晶处理的石膏基建材制品烘干，即得防潮石膏基建材制品。
优选的，在上述一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺中，所述一次结晶处理和二次结晶处理所用的浸泡介质为工业湿法制备磷酸时所排放的废水，其含有大量游离磷酸，也可采用浓度5mol/L以上的磷酸溶液代替。
优选的，在上述一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺中，所述一次结晶处理和二次结晶处理的浸泡时间为2-3h。
优选的，在上述一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺中，所述一次碱处理和二次碱处理所用的浸泡介质为饱和石灰水；也可以采用浓度1mol/L以上的氢氧化钠溶液代替，或者其他PH大于13的碱性溶液。
优选的，在上述一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺中，所述一次碱处理和二次碱处理的浸泡时间为1-2h。
优选的，在上述一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺中，所述烘干处理时，烘干温度为200-300℃，烘干时间1-2min。
本发明的技术原理在于：
(1)酸浸处理，可以使磷酸与石膏板的主要成分二水硫酸钙发生反应，在石膏板表面和孔隙内部生成一层磷酸一氢钙或磷酸二氢钙结晶。
(2)碱浸处理，可以使磷酸一氢钙或磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶，并附着在石膏板表面或者孔隙内部，阻碍水对二水硫酸钙的溶解，从而提高石膏板耐水性能。
Ca(H2PO4)2+4OH-→CaPO4↓+4H2O
CaHPO 4+OH-→CaPO4↓+H2O
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明所述工艺可以应用于各类石膏基建材制品，如磷石膏砌块、磷石膏条板、脱硫石膏板等，技术通用性强；
(2)本发明所述工艺技术路线简单，主要原料为工业湿法制备磷酸时所排放的废水，绿色环保，经济效益突出；
(3)相较于传统耐水石膏基建材制品的生产工艺，本发明所述工艺为无机防水，不降低石膏基建材制品的耐火性能；
(4)区别于一般表面防水型工艺，本发明所述工艺可以使石膏基建材制品具有结构内防水性能，在发生局部破损情况下不影响整体耐水性能；
(5)本发明所述工艺可以有效提高石膏基建材制品的耐水性能，同时也可以提高石膏基建材制品强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1，为本发明公开的一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，具体包括以下步骤：
(1)一次结晶处理：将石膏基建材制品浸泡在含磷酸的工业废水中，在石膏孔隙中和表面生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(2)一次碱处理：将一次结晶处理后的石膏基建材制品放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(3)二次结晶：将石膏基建材制品再次浸泡在含磷酸的工业废水中，生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(4)二次碱处理：将二次结晶处理后的石膏基建材制品放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(5)烘干：将经过两次浸泡结晶处理的石膏基建材制品烘干，即得防潮石膏基建材制品。
为了进一步优化上述技术方案，所述一次结晶处理和二次结晶处理所用的浸泡介质为工业湿法制备磷酸时所排放的废水，其含有大量游离磷酸，也可采用浓度5mol/L以上的磷酸溶液代替。
为了进一步优化上述技术方案，所述一次结晶处理和二次结晶处理的浸泡时间为2-3h。
为了进一步优化上述技术方案，所述一次碱处理和二次碱处理所用的浸泡介质为饱和石灰水；也可以采用浓度1mol/L以上的氢氧化钠溶液代替，或者其他PH大于13的碱性溶液。
为了进一步优化上述技术方案，所述一次碱处理和二次碱处理的浸泡时间为1-2h。
为了进一步优化上述技术方案，所述烘干处理时，烘干温度为200-300℃，烘干时间1-2min。
实施例1：
采用本发明所述防潮处理工艺，对磷建筑石膏砌块进行处理，具体包括以下步骤：
(1)一次结晶处理：将磷建筑石膏砌块浸泡在工业湿法制备磷酸所排放的含磷酸废水中，浸泡时间3h；
(2)一次碱处理：将一次结晶处理后的磷建筑石膏砌块放入饱和石灰水中浸泡，浸泡时间2h；
(3)二次结晶：将磷建筑石膏砌块再次浸泡在含磷酸的工业废水中，生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(4)二次碱处理：将二次结晶处理后的磷建筑石膏砌块放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(5)烘干：将经过两次浸泡结晶处理的磷建筑石膏砌块在200℃下烘干，烘干时间2min，得到防潮磷建筑石膏砌块。
对未经处理的磷建筑石膏砌块和经过本发明防潮工艺处理的磷建筑石膏砌块的力学强度和软化系数测试，结果如下。
| 指标 | 未经处理磷建筑石膏砌块 | 经本发明防潮处理磷建筑石膏砌块 |
| 断裂荷载/KN | 2780 | 3150 |
| 软化系数 | 0.52 | 0.83 |
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)一次结晶处理：将石膏基建材制品浸泡在含磷酸的工业废水中，在石膏孔隙中和表面生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(2)一次碱处理：将一次结晶处理后的石膏基建材制品放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(3)二次结晶：将石膏基建材制品再次浸泡在含磷酸的工业废水中，生成磷酸一氢钙、磷酸二氢钙结晶；
(4)二次碱处理：将二次结晶处理后的石膏基建材制品放入饱和石灰水中浸泡，使磷酸一氢钙、磷酸二氢钙转化为难溶性磷酸钙结晶；
(5)烘干：将经过两次浸泡结晶处理的石膏基建材制品烘干，即得防潮石膏基建材制品。
2.根据权利要求1所述的一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于：所述一次结晶处理和二次结晶处理所用的浸泡介质为工业湿法制备磷酸时所排放的废水，其含有大量游离磷酸，也可采用浓度5mol/L以上的磷酸溶液代替。
3.根据权利要求1所述的一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于：所述一次结晶处理和二次结晶处理的浸泡时间为2-3h。
4.根据权利要求1所述的一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于：所述一次碱处理和二次碱处理所用的浸泡介质为饱和石灰水；也可以采用浓度1mol/L以上的氢氧化钠溶液代替，或者其他PH大于13的碱性溶液。
5.根据权利要求1所述的一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于：所述一次碱处理和二次碱处理的浸泡时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的一种利用工业废酸的石膏基建材制品防潮处理工艺，其特征在于：所述烘干处理时，烘干温度为200-300℃，烘干时间1-2min。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210813 |