CN114276035A - β型高强脱硫石膏粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
脱硫石膏经快烧工艺制备的β型半水石膏，复配少量晶须和微量增强减水剂，得到了2h抗折＞6MPa，烘干抗压＞50MPa的β型高强石膏。使用方法与α型高强石膏粉相同，其主要指标达到《JC/T 2038－2010α型高强石膏》的规定。这种β型高强脱硫石膏可以直接替代α型高强石膏。技术有廉价的成本优势和规模化的产能优势，以存量产能，升级产品，产业优势明显。
Description
技术领域
非金属材料、建筑石膏材料。
背景技术
β型半水石膏是传统低温快烧工艺制备的建筑石膏。高强石膏是与传统建筑石膏比较具有较高强度的石膏，所以谓之高强石膏。石膏制品的抗压强度与石膏制品的密实度直接关联。密实度越高抗压强度也越高。石膏制品的抗折强度除了密实度外还与二水石膏结晶时晶体发育程度直接关联。二水石膏结晶发育越好则抗折强度越好。石膏在加工石膏制品时先与水拌合，石膏浆料的流动性，是石膏制品加工工艺的重要条件。石膏浆的流动性我们用扩散度描述。低温快烧的半水石膏以气相脱水，晶型取名为β型。在蒸压釜或是高温盐水中以液相脱水得到的半水石膏，晶型取名为α型。相同比例的水膏比α型半水石膏流动性更好，相同流动性时α型半水石膏的水膏比更小。同流动性，β型石膏的密实度小于α型石膏，由于密实度高，α型石膏在结晶成二水石膏时晶体比β型发育更好。因此，α型石膏被定义为高强石膏。
中国专利201910833959.6公开了《一种利用化学石膏生产α高强石膏粉的工艺》包括以下步骤：a、将含有8％-15％水分的化学石膏通过压力机压成生石膏块，压制时间10s-30s；b、将生石膏块码放在蒸压釜料车上；c、将料车推进蒸压釜内进行蒸压，得到α高强石膏；d、打开釜门后，立即将α高强石膏，牵引至烘干窑进行烘干；e、将烘干的α高强石膏，进行粉碎，即得所述α高强石膏粉。中国专利201410170956.6公开了《一种常压溶液法制备高强石膏的方法》步骤是：配置质量浓度为5-30％的复合氯化盐溶液，搅拌加热至65-96℃，维持恒温稳定30min，然后向其中加入质量浓度为5-20％的烟气脱硫石膏和质量浓度为0.1-1.8％的有机酸类转晶剂，控制反应温度使之维持在预设温度，pH为5-8，搅拌时间为0.5-6h的反应条件中，再将混合浆液用95-98℃的热水进行快速过滤，再经过干燥、粉磨，得到高强石膏产品。
发明内容
β型半水石膏在制成石膏浆料时，其水膏比与α型高强石膏一致，且能获得相同的扩散度，理论上即可以获得相同密实度的石膏制品。β型脱硫石膏与天然石膏比较，相同水膏比其扩散度要好很多，原因是脱硫石膏中硫酸钙含量高，且比表面积相对要小，但要达到α型高强石膏的水膏比与扩散度还差很多。发明人尝试了多种减水剂以及减水剂的叠加，但，不是缓凝就是扩散度不足。这似乎是一个不可鱼跃的瓶颈，也成为α型高强石膏与β型普通石膏的分水岭。一次偶然的机会尝试了一种石膏增强减水剂，经过实验，以100份β型脱硫石膏与0.5～3份这种增强减水剂混合，获得了与α型高强石膏相似的水膏比与扩散度，而且没有缓凝现象。曙光似乎就在眼前。立刻用三联模制备样块，经检测，2h抗折强度差了很多。但，抗压强度已与α型高强石膏相似。这种石膏增强减水剂是依据中国专利201911212319.X《一种石膏粉体外加剂及微波辐射制备方法》制备的一种微波合成的马来酸酐改性密胺树脂，这种粉体树脂对β型脱硫石膏具有良好的减水和增强作用，而且可以方便的与β型脱硫石膏粉体混合。晶须是一种发育良好的晶体，好的晶须长径比大于10，有明显提升抗折强度之功效，且与β型脱硫石膏粉体颗粒度相似容易混合，尝试了多种晶须选择了硅酸钙晶须、硅酸铝晶须、莫来石晶须，尝试了以一种或多种晶须的组合，得到了在100份β型脱硫石膏中掺入2.5～8质量份晶须配合可以大幅度提升2h抗折强度的结论。同时在此配合比区间水膏比与扩散度影响可以忽略。
经过上述研发得到了β型脱硫高强石膏，经检测主要指标达到甚至超过《JC/T2038－2010 α型高强石膏》的规定。
进一步优化，⑴烘干后的脱硫石膏经沸腾炉煅烧出β型半水石膏，⑵上述煅烧的β型半水石膏100质量份与2.5～8质量份晶须和0.5～3质量份增强减水剂混合均匀,⑶上述混合好的物料陈化24h后，得到β型高强脱硫石膏粉；上述β型高强脱硫石膏粉是用于制备石膏制品的通用原料，非石膏制品；上述沸腾炉煅烧是低温快烧β型半水石膏生产工艺；上述晶须是硅酸钙晶须、硅酸铝晶须、莫来石晶须中的一种或多种的组合；上述增强减水剂是微波合成的马来酸酐改性密胺树脂粉。
具体实例1
原料准备
乌鲁木齐八道湾电厂脱硫石膏50吨自然环境堆放30天，上述原料在新疆塑胜新材料有限公司30万吨β型建筑石膏生产线上经沸腾炉快烧制备出脱硫建筑石膏，取其中部产品1吨备用。
黄石产硅酸钙晶须长径比≥12粒度80目筛余量≤5％80Kg。
新疆久久兴新材料有限公司产微波合成马来酸酐改性密胺树脂30Kg。
β型脱硫高强石膏粉制备
A上述石膏100kg，上述硅酸钙晶须7Kg，上述微波合成马来酸酐改性密胺树脂2.6Kg入高速混料机，700转混合45秒放料，装袋备用
B上述石膏100kg，上述硅酸钙晶须8Kg，上述微波合成马来酸酐改性密胺树脂2.8Kg入高速混料机，700转混合45，秒放料，装袋备用。
实施例1检测
取上述陈化24h后的A产品2Kg与水450g快速搅拌，灌入3联模具，刮平，同时检测扩散度为17.8cm
15min后脱模，2h检测抗折为7.11MPa，烘干后检测抗压51.3MPa
取上述陈化24h后的B产品2Kg与水420g快速搅拌灌入3联模具，刮平，同时检测扩散度为16.3cm
15min后脱模，2h检测抗折为9.25MPa，烘干后检测抗压55.1MPa
以上实例只是本发明的一个具体方案，并不代表发明全部内容。本发明权利见《权利要求书》。
Claims (1)
1.β型高强脱硫石膏粉的制备方法，其特征是⑴烘干后的脱硫石膏经沸腾炉煅烧出β型半水石膏，⑵上述煅烧的β型半水石膏100质量份与2.5～8质量份晶须和0.5～3质量份增强减水剂混合均匀,⑶上述混合好的物料陈化24h后，得到β型高强脱硫石膏粉；上述β型高强脱硫石膏粉是用于制备高强石膏制品的通用原料，非石膏制品；上述沸腾炉煅烧是低温快烧β型半水石膏生产工艺；上述晶须是硅酸钙晶须、硅酸铝晶须、莫来石晶须中的一种或多种的组合；上述增强减水剂是微波合成的马来酸酐改性密胺树脂粉。
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| CN110981270A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-10 | 乌鲁木齐久久兴新材料有限公司 | 一种石膏粉体外加剂及微波辐射制备方法 |
| CN111792902A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-10-20 | 中建西部建设建材科学研究院有限公司 | 一种高强耐水型磷石膏复合胶凝材料及其制备方法 |
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2022
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