CN113402197A - 一种石膏板生产用促凝剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，包括如下步骤：对石膏板锯边废料进行预处理以筛除石膏板锯边废料中的废弃护面纸和过烧的锯边废料，获得石膏干板；在预设条件下对石膏干板进行粉磨以获得生石膏细粉；在生石膏细粉颗粒的外部均匀包覆一层缓释层以获得改性生石膏细粉；本发明利用石膏板锯边废料作为促凝剂制备的原料，并将其中影响促凝剂效果的废弃护面纸和端头锯边废料去除，磨细的生石膏粉可以作为晶核促进晶体向长度方向生长；同时在生石膏细粉颗粒的外部均匀包裹一层缓释层，可避免生石膏粉产生团聚，同时在水化过程中可使促凝剂具有缓释的性能，使石膏料浆在初期不至于水化过快，给搅拌及成型提供充足的时间。

Description

一种石膏板生产用促凝剂的制备方法

技术领域

本发明涉及石膏板辅料技术领域，具体涉及一种石膏板生产用促凝剂的制备方法。

背景技术

纸面石膏板是以石膏为基材，并混入粘结剂、发泡剂等添加剂作为芯材，以两层纸板作为护面纸，流水线制备出来的轻质建筑板材。纸面石膏板一般综合利用火电厂脱硫废渣-脱硫石膏为主要原材料进行生产，属于资源综合利用，具有节能环保、施工方便等优点。

石膏板生产中使用的促凝剂一般为生石膏粉经过粉磨制备而成，促凝剂为熟石膏水化提供晶核，促进石膏晶体的生长，从而提高石膏水化硬化体的强度。在生产超轻板时，促凝剂的效率至关重要，无效的促凝剂可看作杂质，影响料浆的稠度、水化性能及石膏体的强度。促凝剂的效率主要由生石膏(二水石膏)的含量，比表面积，含水率等指标决定。

一般生产线使用石膏板锯边时收集下来的废料制备促凝剂，然而石膏板锯下来的边一般存在过烧的问题，导致锯边废料结晶水含量下降，二水石膏的含量下降，导致制备的促凝剂效率下降；另外锯边废料内含有很多的纸屑，会对对料浆的流动性产生较大影响，从而进一步影响球磨效果和促凝剂的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，以解决现有技术中石膏板促凝剂无法满足生产需求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤100、对石膏板锯边废料进行预处理以筛除石膏板锯边废料中的废弃护面纸和过烧的锯边废料，获得石膏干板；

步骤200、在预设条件下对石膏干板进行粉磨以获得生石膏细粉；

步骤300、在生石膏细粉颗粒的外部均匀包覆一层缓释层以获得改性生石膏细粉。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，所述预设条件包括粉磨设备、粉末方式以及粉磨温度；

其中，所述粉磨设备为研磨体为810kg的球磨机；

所述粉磨方式为添加助磨剂研磨；

所述粉磨温度为40-50℃。

作为本发明的一种优选方案，所述石膏干板与所述助磨剂的比例为3：1，且所述助磨剂是葡萄糖、麦芽糊精或者淀粉中的至少一种。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，预处理包括：

步骤101、采用颚式破碎机对石膏板锯边废料进行破碎以获得碎块状的石膏板碎料；

步骤102、利用剔除机构将石膏板碎料中的废弃护面纸以及与废弃护面纸粘连的端头锯边废料剔除以获得石膏干板。

作为本发明的一种优选方案，所述剔除机构包括：

石膏板传输单元，设置于所述颚式破碎机出料口下方，所述石膏板传输单元用于收集经所述颚式破碎机粗碎后的石膏板并输送至下一工段；

细碎单元，设置于所述石膏板传输单元的上方，所述细碎单元用于在上下往复运动中的对所述石膏板传输单元上的石膏板进行二次粉碎；

纸屑分离单元，设置在所述细碎单元上，所述纸屑分离单元用于在所述细碎单元的往复运动中将所述石膏板传输单元上的废弃护面纸不断剔除。

作为本发明的一种优选方案，所述细碎单元包括用于对所述石膏板进行敲击粉碎的破碎锤以及用于驱动所述破碎锤进行上下往复运动的动力件，在所述破碎锤的破碎面的四周设置有用于形成破碎区域的围板，所述围板滑动安装在所述破碎锤的四周以根据所述破碎锤与所述石膏板传输单元的距离进行高度调整。

作为本发明的一种优选方案，所述纸屑分离单元包括沿所述破碎锤的纵向贯穿设置的多个通道，在所述通道内设置有吹料管，在所述破碎锤的上方设置有与多个所述吹料管共同连接的空气泵，在所述石膏板传输单元的传输面上设置有与所述吹料管一一对应的落料孔，所述石膏板传输单元的下方形成所述石膏粉的收集区域，所述石膏板传输单元的末端形成所述石膏板护面纸的收集区域。

作为本发明的一种优选方案，所述破碎锤包括第一锤块以及设置于所述第一锤块下方的第二锤块，所述第一锤块和所述第二锤块之间通过弹簧连接；

所述通道包括设置于所述第一锤块内的第一通道以及设置于所述第二锤块内的第二通道，所述吹料管的上端固定安装在所述第一通道内，所述吹料管的下端活动安装在所述第二通道内，在所述吹料管的吹气口处设置有单向阀，在所述第一通道的末端设置有导通块以使得在所述第二锤块与石膏板接触后所述导通块导通所述单向阀进行吹气作业。

作为本发明的一种优选方案，生石膏粉与助磨剂的研磨具体包括：

步骤201、将生石膏板和助磨剂加入球磨机中，利用水冷控制研磨料温为40-50℃对石膏干板进行研磨以获得生石膏粉和助磨剂的混合物料；

步骤202、利用风选设备对混合物料进行风力筛选以使得未完全研细的大颗粒生石膏粉、包覆有助磨剂的生石膏细粉以及未包覆在生石膏粉表面的助磨剂被分离；

步骤203、将筛选出的大颗粒生石膏粉和助磨剂重新输送回球磨剂继续进行研磨，并将包覆有助磨剂的生石膏细粉收集至下一工段待用；

步骤204、重复步骤202和步骤203直至无大颗粒生石膏粉存在。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，所述缓释层为包覆在生石膏细粉外部的助磨剂，将所述助磨剂均匀粘附在生石膏细粉颗粒的外部具体包括：

步骤301、将步骤203中收集的包覆有助磨剂的生石膏细粉进行气流冲击以使得助磨剂从生石膏细粉的表面脱落，以获得呈现分散不粘结状态的生石膏细粉和助磨剂；

步骤302、将助磨剂和生石膏细粉混合搅拌以使得助磨剂二次附着在生石膏细粉的表面。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

(1)本发明利用石膏板锯边废料作为促凝剂制备的原料，并将其中影响促凝剂效果的废弃护面纸和端头锯边废料去除，在建筑石膏水化的过程中，磨细的生石膏粉可以作为晶核促进晶体向长度方向生长，石膏晶体以晶核为中心向四周生长并交织的一起，形成紧密的网状结构从而产生强度；

(2)本发明实施例在生石膏细粉颗粒的外部均匀包裹一层缓释层，可避免生石膏粉产生团聚，同时在水化过程中可使促凝剂具有缓释的性能，使石膏料浆在初期不至于水化过快，给搅拌及成型提供充足的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供促凝剂的制备流程图；

图2为本发明实施例提供剔除机构的结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

10-石膏板传输单元；20-细碎单元；30-纸屑分离单元；

11-落料孔；

21-破碎锤；

31-吹料管；32-单向阀；33-导通块；

211-第一锤块；212-第二锤块；213-弹簧。

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。

如图1所示，本发明提供了一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤100、对石膏板锯边废料进行预处理以筛除石膏板锯边废料中的废弃护面纸和过烧的锯边废料，获得石膏干板；

步骤200、在预设条件下对石膏干板进行粉磨以获得生石膏细粉；

步骤300、在生石膏细粉颗粒的外部均匀包覆一层缓释层以获得改性生石膏细粉。

基于上述促凝剂制备的现有步骤，本发明实施例的特征之一在于，通过预处理将石膏板锯边废料中的废弃护面纸和过烧的锯边废料筛分出，避免了废纸屑及端头锯边废料过烧带来的影响。

具体地，预处理包括：

先采用颚式破碎机对石膏板锯边废料进行破碎以获得碎块状的石膏板碎料，颚式破碎机对石膏板锯边废料进行了粗碎的工作，将较大块的石膏板石膏板锯边废料破碎为小块状；

其中石膏板干燥的过程中与护面纸粘接的石膏部分水分含量较内部的含量低，存在过烧的问题，因此载利用剔除机构将石膏板碎料中的废弃护面纸以及与废弃护面纸粘连的过烧的锯边废料剔除即可获得石膏干板。

进一步地，如图2所示，所述剔除机构包括：

石膏板传输单元10，设置于所述颚式破碎机出料口下方，所述石膏板传输单元10用于收集经所述颚式破碎机粗碎后的石膏板并输送至下一工段；

细碎单元20，设置于所述石膏板传输单元10的上方，所述细碎单元20用于在上下往复运动中的对所述石膏板传输单元10上的石膏板进行二次粉碎；

纸屑分离单元30，设置在所述细碎单元20上，所述纸屑分离单元30用于在所述细碎单元20的往复运动中将所述石膏板传输单元10上的废弃护面纸不断剔除。

上述细碎单元在上下往复的粉碎过程中会使得石膏板碎块冲击为石膏粉末，但是护面纸不易破碎，在对护面纸进行筛选的过程中，可以利用护面纸比重较小的特点进行风选，但是风选操作对于粘接有过烧的锯边废料的护面纸作用不大，过烧的锯边废料会增大护面纸的质量造成不易风选，而传统的网筛选择的方式又不利于碎片状的护面纸。

基于上述，在本发明实施例中，所述细碎单元20包括用于对所述石膏板进行敲击粉碎的破碎锤21以及用于驱动所述破碎锤21进行上下往复运动的动力件，在所述破碎锤21的破碎面的四周设置有用于形成破碎区域的围板22，所述围板22滑动安装在所述破碎锤21的四周以根据所述破碎锤21与所述石膏板传输单元的距离进行高度调整。

所述纸屑分离单元30包括沿所述破碎锤21的纵向贯穿设置的多个通道，在所述通道内设置有吹料管31，在所述破碎锤31的上方设置有与多个所述吹料管31共同连接的空气泵，在所述石膏板传输单元10的传输面上设置有与所述吹料管31一一对应的落料孔11，所述石膏板传输单元10的下方形成所述石膏粉的收集区域，所述石膏板传输单元10的末端形成所述石膏板护面纸的收集区域。

当破碎锤21下方敲击的石膏板为具有护面纸的石膏板时，由于护面纸隔在上方的吹料管31和落料孔11之间，吹料管31和落料孔11无法实现对通，敲击后的石膏板粉末聚集成块无法沿落料孔11落下，与所述石膏板护面纸一起随石膏板传输单元10传输至末端的石膏板护面纸的收集区域内，而不与护面纸粘接的石膏板直接被粉碎后经吹料管31吹动并沿落料孔11落下。

另外，为了避免常开的吹料管31会造成整个工作区域的粉尘飞扬，因此对吹料管31的启闭进行了特别设计，具体地，

所述破碎锤21包括第一锤块211以及设置于所述第一锤块211下方的第二锤块212，所述第一锤块211和所述第二锤块212之间通过弹簧213连接；

所述通道包括设置于所述第一锤块211内的第一通道以及设置于所述第二锤块212内的第二通道，所述吹料管31的上端固定安装在所述第一通道内，所述吹料管31的下端活动安装在所述第二通道内，在所述吹料管31的吹气口处设置有单向阀32，在所述第一通道的末端设置有导通块33以使得在所述第二锤块212与石膏板接触后所述导通块33导通所述单向阀32进行吹气作业，即在第二锤块与石膏板接触后第一锤块继续下压使得弹簧压缩，吹料管与导通块的间隙变小直至导通块导通单项阀开启吹料作业，当破碎锤下压结束后，弹簧恢复形变，导通块从单项阀内退出，吹料管停止作业。

这里的单向阀和导通块的导通原理可以利用现有技术中的任意可以实现单向导通功能的结构，例如采用篮球打气孔的结构。

另外，干板一般含有0.2-0.5％的水分，这将会导致促凝剂在粉磨的过程中出现团聚的问题，会对促凝效果产生较大的影响。经过反复试验，添加适量的淀粉可起到助磨分散的作用，淀粉与生石膏的比例为1：3，并且淀粉包覆在促凝剂颗粒的外部，可起到保护及缓释的作用，使促凝剂不至于抵消搅拌机内缓凝剂的作用，使料浆的流动性不受影响。

这里的淀粉也可以替换为葡萄糖或者麦芽糊精；

在促凝剂的粉磨过程中，球磨机研磨体的重量非常关键，经过反复试验确定了研磨体重量为810kg，粉磨效果好，输送效率高。

球磨机在运行的过程中会产生热量，通过水冷控制促凝剂料温在45℃左右，一方面可以蒸发掉物料中所含的水分，一方面不至于使生石膏脱去结晶水，并且磨机增开排风口，可以排掉促凝剂中含有的水分。

由于促凝剂的关键是其细度的控制，越细反应活性越高，因此为了提高生石膏粉的研磨效果，在本发明实施例中，生石膏粉与助磨剂的研磨具体包括：

步骤201、将生石膏板和助磨剂加入球磨机中，利用水冷控制研磨料温为40-50℃对石膏干板进行研磨以获得生石膏粉和助磨剂的混合物料；

步骤202、利用风选设备对混合物料进行风力筛选以使得未完全研细的大颗粒生石膏粉、包覆有助磨剂的生石膏细粉以及未包覆在生石膏粉表面的助磨剂被分离；

步骤203、将筛选出的大颗粒生石膏粉和助磨剂重新输送回球磨剂继续进行研磨，并将包覆有助磨剂的生石膏细粉收集至下一工段待用；

步骤204、重复步骤202和步骤203直至无大颗粒生石膏粉存在。

在上述过程中，多次重复研磨可提高生石膏细粉的细度，同时使生石膏细粉的细度保持均匀一致。

在步骤202中，球磨机中的混合物料包括未完全研细的大颗粒生石膏粉、包覆有助磨剂的生石膏细粉以及未包覆在生石膏粉表面的助磨剂，由于三者的颗粒粒度差异不大，采用传统的筛分方式不宜区分，因此，在本发明实施例中，采用风力筛选，具体包括：

步骤2021、将步骤201中经球磨机研磨后的混合物料以垂直的方式从高处下落；

步骤2022、在混合物料的一侧进行水平方向的吹风作业以实现对下落的混合物施加水平作用力；

这里的吹风作业采用热风以进一步降低生石膏细粉中的含水量。

步骤2023、混合物料中的各组分以抛物线的方式下落并依据重量大小呈现水平方向的不同位移；

混合物料中的助磨剂有两种存在形式，一种是单独存在的形式，另一种是粘附在生石膏细粉或者大颗粒的生石膏粉上，其中，助磨剂与大颗粒的生石膏细粉之间的吸附力较小，在风力筛选过程中控制风力大小，助磨剂会从大颗粒的表面脱离出来，而吸附在石膏细粉上的助磨剂与石膏细粉之间的吸附力较大，继续吸附在石膏细粉表面。

因此，水平位移最大的为质量最小的助磨剂，水平位移最小为质量最大的未完全研细的大颗粒生石膏粉。

在步骤300中，所述缓释层为包覆在生石膏细粉外部的助磨剂，将所述助磨剂均匀粘附在生石膏细粉颗粒的外部具体包括：

步骤301、将步骤203中收集的包覆有助磨剂的生石膏细粉进行气流冲击以使得助磨剂从生石膏细粉的表面脱落，以获得呈现分散不粘结状态的生石膏细粉和助磨剂；

步骤302、将助磨剂和生石膏细粉混合搅拌以使得助磨剂二次附着在生石膏细粉的表面。

上述采用先将助磨剂和石膏细粉分离再二次附着的方式是基于研磨过程中，助磨剂在生石膏细粉上的吸附可能存在附着不均匀的现场，导致不同的生石膏细粉上附着的助磨剂的量不一致的情况，这就会进一步导致促凝剂的水化速度不一致，影响石膏成型的质量。

因此，在步骤301中，获得分散不粘结的助磨剂和生石膏细粉具体包括：

步骤3011、将生石膏细粉连同助磨剂一同置于密闭的空腔内；

步骤3012、在生石膏细粉和助磨剂的底部形成360度旋转搅拌的气流以使得助磨剂在气流的冲击作用下从生石膏细粉的外部剥离；

强气流冲击波可使助磨剂和生石膏细粉分散开且进一步提高生石膏细粉的细度。

步骤3013、停止气流搅拌，收集回落的生石膏细粉和助磨剂。

由此，完成了在生石膏细粉颗粒的外部均匀包裹一层缓释层，可避免生石膏粉产生团聚，且在水化过程中可使促凝剂具有缓释的性能，使石膏料浆在初期不至于水化过快，给搅拌及成型提供充足的时间。

通过以上方案制备的促凝剂，比表明面积在10000-15000cm2/g,水分含量在0.3％以下，无团聚现象，促凝效率大大提高，用量大大降低，可用于超轻板生产，用来提高超轻板板芯的强度及硬度。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、对石膏板锯边废料进行预处理以筛除石膏板锯边废料中的废弃护面纸和过烧的锯边废料，获得石膏干板；

步骤200、在预设条件下对石膏干板进行粉磨以获得生石膏细粉；

步骤300、在生石膏细粉颗粒的外部均匀包覆一层缓释层以获得改性生石膏细粉。

2.根据权利要求1所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，在步骤200中，所述预设条件包括粉磨设备、粉末方式以及粉磨温度；

其中，所述粉磨设备为研磨体为810kg的球磨机；

所述粉磨方式为添加助磨剂研磨；

所述粉磨温度为40-50℃。

3.根据权利要求2所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，所述石膏干板与所述助磨剂的比例为3：1，且所述助磨剂是葡萄糖、麦芽糊精或者淀粉中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，在步骤100中，预处理包括：

步骤101、采用颚式破碎机对石膏板锯边废料进行破碎以获得碎块状的石膏板碎料；

步骤102、利用剔除机构将石膏板碎料中的废弃护面纸以及与废弃护面纸粘连的端头锯边废料剔除以获得石膏干板。

5.根据权利要求4所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，所述剔除机构包括：

石膏板传输单元(10)，设置于所述颚式破碎机出料口下方，所述石膏板传输单元(10)用于收集经所述颚式破碎机粗碎后的石膏板并输送至下一工段；

细碎单元(20)，设置于所述石膏板传输单元(10)的上方，所述细碎单元(20)用于在上下往复运动中的对所述石膏板传输单元(10)上的石膏板进行二次粉碎；

纸屑分离单元(30)，设置在所述细碎单元(20)上，所述纸屑分离单元(30)用于在所述细碎单元(20)的往复运动中将所述石膏板传输单元(10)上的废弃护面纸不断剔除。

6.根据权利要求5所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，所述细碎单元(20)包括用于对所述石膏板进行敲击粉碎的破碎锤(21)以及用于驱动所述破碎锤(21)进行上下往复运动的动力件，在所述破碎锤(21)的破碎面的四周设置有用于形成破碎区域的围板(22)，所述围板(22)滑动安装在所述破碎锤(21)的四周以根据所述破碎锤(21)与所述石膏板传输单元的距离进行高度调整。

7.根据权利要求6所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，所述纸屑分离单元(30)包括沿所述破碎锤(21)的纵向贯穿设置的多个通道，在所述通道内设置有吹料管(31)，在所述破碎锤(31)的上方设置有与多个所述吹料管(31)共同连接的空气泵，在所述石膏板传输单元(10)的传输面上设置有与所述吹料管(31)一一对应的落料孔(11)，所述石膏板传输单元(10)的下方形成所述石膏粉的收集区域，所述石膏板传输单元(10)的末端形成所述石膏板护面纸的收集区域。

8.根据权利要求7所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，所述破碎锤(21)包括第一锤块(211)以及设置于所述第一锤块(211)下方的第二锤块(212)，所述第一锤块(211)和所述第二锤块(212)之间通过弹簧(213)连接；

所述通道包括设置于所述第一锤块(211)内的第一通道以及设置于所述第二锤块(212)内的第二通道，所述吹料管(31)的上端固定安装在所述第一通道内，所述吹料管(31)的下端活动安装在所述第二通道内，在所述吹料管(31)的吹气口处设置有单向阀(32)，在所述第一通道的末端设置有导通块(33)以使得在所述第二锤块(212)与石膏板接触后所述导通块(33)导通所述单向阀(32)进行吹气作业。

9.根据权利要求2所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，生石膏粉与助磨剂的研磨具体包括：

步骤201、将生石膏板和助磨剂加入球磨机中，利用水冷控制研磨料温为40-50℃对石膏干板进行研磨以获得生石膏粉和助磨剂的混合物料；

步骤202、利用风选设备对混合物料进行风力筛选以使得未完全研细的大颗粒生石膏粉、包覆有助磨剂的生石膏细粉以及未包覆在生石膏粉表面的助磨剂被分离；

步骤203、将筛选出的大颗粒生石膏粉和助磨剂重新输送回球磨剂继续进行研磨，并将包覆有助磨剂的生石膏细粉收集至下一工段待用；

步骤204、重复步骤202和步骤203直至无大颗粒生石膏粉存在。

10.根据权利要求9所述的一种石膏板生产用促凝剂的制备方法，其特征在于，在步骤300中，所述缓释层为包覆在生石膏细粉外部的助磨剂，将所述助磨剂均匀粘附在生石膏细粉颗粒的外部具体包括：

步骤301、将步骤203中收集的包覆有助磨剂的生石膏细粉进行气流冲击以使得助磨剂从生石膏细粉的表面脱落，以获得呈现分散不粘结状态的生石膏细粉和助磨剂；

步骤302、将助磨剂和生石膏细粉混合搅拌以使得助磨剂二次附着在生石膏细粉的表面。

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