CN114368923A - 一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，包括以下步骤：钛石膏预处理、钛石膏组成料混合、混合料加热炒制、复选二次炒制和储杂制备成品等步骤。本发明采用外玻璃纤维和重钙粉组成的外加剂，利用了玻璃纤维绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好的特点，配合重钙粉具有白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点，使得加热炒制时，与钛石膏物料进行全面的化学反应，得到脱水的高强度的建筑石膏，同时采用水性的有机硅防水剂，能够在建筑石膏喷涂于建筑物表面后，可在其表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，当雨水吹打其上或遇潮湿空气时，水滴会自然流淌，阻止水分侵入，起到良好的防水性。
Description
技术领域
本发明涉及钛石膏制备建筑石膏技术领域，具体涉及一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法。
背景技术
生产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏(又称生石膏)或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣，其化学式为CaSO4.1/2H2O，也称半水石膏，将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将天然二水石膏在107～170℃的干燥条件下加热可得建筑石膏，而钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分的废渣，为了降低钛石膏对环境的污染现象，同时也为了提高钛石膏的利用率，降低建筑石膏的制备成本，需要将钛石膏制备成高强度的建筑石膏进行使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，包括以下步骤：
S1：钛石膏预处理，将钛石膏通过球磨机进行粉碎得到钛石膏粉料,将粉碎后的钛石膏粉料置于烘干箱中进行烘干处理，并且将烘干后钛石膏分料静止与玻璃罐内自然冷却，冷却完成后取出钛石膏粉料；
S2：钛石膏组成料混合，将粉碎烘干处理后的钛石膏粉料置入混合反应釜中，然后将外加剂倒入到混合反应釜中，采用逆时针的搅拌方向对混合料进行充分混合搅拌，使得钛石膏与外加剂混合均匀，再将混合均匀后的钛石膏和外加剂混合料取出备用；
S3：混合料加热炒制，混合均匀的钛石膏和外加剂混合料放入到加热仓内部进行炒制，并且采用上吹风式的热风机将热量进行循环流动，由于钛石膏主要成分为CaSO4·2H2O，在炒制时会对钛石膏进行加热脱水，使得钛石膏主要成分从CaSO4·2H2O转变成CaSO4·1/2H2O，得到一次炒制后的建筑石膏半成品；
S4：复选二次炒制，取出一次炒制后得到的建筑石膏半成品，均匀的倒入筛选机内对半成品的建筑石膏进行筛选处理，将大颗粒直径的物料进行筛选分离，然后将筛选后大颗粒直径物料再次粉碎后与半成品建筑石膏再次投入到加热仓内，进行二次加热炒制，从而得到细致的建筑石膏；
S5：除杂制备成品，将炒制后的建筑石膏混合料从加热仓取出，然后置于到冷却室内进行冷却，冷却后的建筑石膏混合料再次通过筛选机筛选后置入混合搅拌仓中，按照原料组分配比，称取适量的其他辅助剂，进行充分搅拌混合均匀，即制备得到建筑石膏成品。
优选的，所述步骤S1中钛石膏粉料的粉碎目数控制在150-200目，烘干箱的烘干时间控制在10-15皿，烘干箱的温度控制在50-60℃。
优选的，所述步骤S2中外加剂由玻璃纤维和重钙粉组成，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，具有极强的机械强度，重钙粉是用优质的石灰石为原料，经石灰磨粉机加工成白色粉体，它的主要成分是CaCO3，重钙具有白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点。
优选的，所述步骤S3中钛石膏和外加剂混合料的炒制温度控制在165-175℃，热风机的气体流速控制在5-6m/s，其中，170℃为最佳炒制温度，钛石膏粉料煅烧的时间控制在1-2h。
优选的，所述步骤S4中钛石膏和外加剂混合料的炒制温度控制在170℃，热风机的气体流速控制在4-5m/s，其中，在二次炒制的过程中，筛选后的大颗粒直径物料采用逆时针方向的旋转投入方式进行投料，与加热仓产生更大面积的接触面。
优选的，所述步骤S5中辅助剂由粘接剂、缓凝剂、碱性掺和料和防水剂组成，其中，粘接剂、缓凝剂、碱性掺和料和防水剂各自在辅助剂内的重量占比为20％、25％、25％和30％。
优选的，所述粘接剂为聚乙烯醇，聚乙烯醇为有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味，易溶于水，溶解温度75～80℃，缓凝剂为柠檬酸和无机盐，可以延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间，碱性掺和料为CaO和Ca(OH)2及CaCO3复合而成的混合料，防水剂为水性有机硅，水性有机硅在涂膜后会在涂膜表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，隔绝水分子的流动。
本发明的有益效果是：
(1)该制备方法采用外玻璃纤维和重钙粉组成的外加剂，利用了玻璃纤维绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好的特点，同时配合重钙粉具有白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点，使得钛石膏在加热炒制时，与钛石膏物料进行全面的化学反应，得到脱水的建筑石膏半成品。
(2)该制备方法采用复选二次炒制的步骤，能够对一次炒制后的建筑石膏半成品进行必要的筛选分离处理，确保建筑石膏内的颗粒物料直径大小相对一致，并且进行再次的炒制，也进一步的提高了钛石膏化学改性的全面性，优化了建筑石膏的制备质量。
(3)该制备方法采用水性的有机硅防水剂，能够在建筑石膏喷涂于建筑物表面后，可在其表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，当雨水吹打其上或遇潮湿空气时，水滴会自然流淌，阻止水分侵入，同时还可以将建筑物表面尘土冲刷干净，从而起到使墙面防潮、防霉、外墙洁净及防止风化等作用。
附图说明
图1为本发明一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将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。
本发明提供一种技术方案：一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，包括以下步骤：
S1：钛石膏预处理，将钛石膏通过球磨机进行粉碎得到钛石膏粉料,将粉碎后的钛石膏粉料置于烘干箱中进行烘干处理，并且将烘干后钛石膏分料静止与玻璃罐内自然冷却，冷却完成后取出钛石膏粉料；
S2：钛石膏组成料混合，将粉碎烘干处理后的钛石膏粉料置入混合反应釜中，然后将外加剂倒入到混合反应釜中，采用逆时针的搅拌方向对混合料进行充分混合搅拌，使得钛石膏与外加剂混合均匀，再将混合均匀后的钛石膏和外加剂混合料取出备用；
S3：混合料加热炒制，混合均匀的钛石膏和外加剂混合料放入到加热仓内部进行炒制，并且采用上吹风式的热风机将热量进行循环流动，由于钛石膏主要成分为CaSO4·2H2O，在炒制时会对钛石膏进行加热脱水，使得钛石膏主要成分从CaSO4·2H2O转变成CaSO4·1/2H2O，得到一次炒制后的建筑石膏半成品；
S4：复选二次炒制，取出一次炒制后得到的建筑石膏半成品，均匀的倒入筛选机内对半成品的建筑石膏进行筛选处理，将大颗粒直径的物料进行筛选分离，然后将筛选后大颗粒直径物料再次粉碎后与半成品建筑石膏再次投入到加热仓内，进行二次加热炒制，从而得到细致的建筑石膏；
S5：除杂制备成品，将炒制后的建筑石膏混合料从加热仓取出，然后置于到冷却室内进行冷却，冷却后的建筑石膏混合料再次通过筛选机筛选后置入混合搅拌仓中，按照原料组分配比，称取适量的其他辅助剂，进行充分搅拌混合均匀，即制备得到建筑石膏成品。
步骤S1中钛石膏粉料的粉碎目数控制在150-200目，烘干箱的烘干时间控制在10-15皿，烘干箱的温度控制在50-60℃。
步骤S2中外加剂由玻璃纤维和重钙粉组成，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，具有极强的机械强度，重钙粉是用优质的石灰石为原料，经石灰磨粉机加工成白色粉体，它的主要成分是CaCO3，重钙具有白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点，配合加热炒制的操作，使得外加剂与钛石膏混合进行化学改性，进一步的增强所得建筑石膏的强度，避免建筑石膏在一定时间后发生脱落的情况，实现了高强度的建筑石膏生产方法。
步骤S3中钛石膏和外加剂混合料的炒制温度控制在165-175℃，热风机的气体流速控制在5-6m/s，其中，170℃为最佳炒制温度，钛石膏粉料煅烧的时间控制在1-2h。
步骤S4中钛石膏和外加剂混合料的炒制温度控制在170℃，热风机的气体流速控制在4-5m/s，其中，在二次炒制的过程中，筛选后的大颗粒直径物料采用逆时针方向的旋转投入方式进行投料，与加热仓产生更大面积的接触面。
步骤S5中辅助剂由粘接剂、缓凝剂、碱性掺和料和防水剂组成，其中，粘接剂、缓凝剂、碱性掺和料和防水剂各自在辅助剂内的重量占比为20％、25％、25％和30％。
粘接剂为聚乙烯醇，聚乙烯醇为有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味，易溶于水，溶解温度75～80℃，缓凝剂为柠檬酸和无机盐，可以延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间，碱性掺和料为CaO和Ca(OH)2及CaCO3复合而成的混合料，防水剂为水性有机硅，水性有机硅在涂抹后会在涂膜表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，对建筑石膏表面的气孔起到必要的堵塞作用，从而隔绝水分子的流动，对墙面起到进一步的防水保护效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：钛石膏预处理，将钛石膏通过球磨机进行粉碎得到钛石膏粉料,将粉碎后的钛石膏粉料置于烘干箱中进行烘干处理，并且将烘干后钛石膏分料静止与玻璃罐内自然冷却，冷却完成后取出钛石膏粉料；
S2：钛石膏组成料混合，将粉碎烘干处理后的钛石膏粉料置入混合反应釜中，然后将外加剂倒入到混合反应釜中，采用逆时针的搅拌方向对混合料进行充分混合搅拌，使得钛石膏与外加剂混合均匀，再将混合均匀后的钛石膏和外加剂混合料取出备用；
S3：混合料加热炒制，混合均匀的钛石膏和外加剂混合料放入到加热仓内部进行炒制，并且采用上吹风式的热风机将热量进行循环流动，由于钛石膏主要成分为CaSO4·2H2O，在炒制时会对钛石膏进行加热脱水，使得钛石膏主要成分从CaSO4·2H2O转变成CaSO4·1/2H2O，得到一次炒制后的建筑石膏半成品；
S4：复选二次炒制，取出一次炒制后得到的建筑石膏半成品，均匀的倒入筛选机内对半成品的建筑石膏进行筛选处理，将大颗粒直径的物料进行筛选分离，然后将筛选后大颗粒直径物料再次粉碎后与半成品建筑石膏再次投入到加热仓内，进行二次加热炒制，从而得到细致的建筑石膏；
S5：除杂制备成品，将炒制后的建筑石膏混合料从加热仓取出，然后置于到冷却室内进行冷却，冷却后的建筑石膏混合料再次通过筛选机筛选后置入混合搅拌仓中，按照原料组分配比，称取适量的其他辅助剂，进行充分搅拌混合均匀，即制备得到建筑石膏成品。
2.根据权利要求1所述的一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，所述步骤S1中钛石膏粉料的粉碎目数控制在150-200目，烘干箱的烘干时间控制在10-15皿，烘干箱的温度控制在50-60℃。
3.根据权利要求1所述的一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，所述步骤S2中外加剂由玻璃纤维和重钙粉组成，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，具有极强的机械强度，重钙粉是用优质的石灰石为原料，经石灰磨粉机加工成白色粉体，它的主要成分是CaCO3，重钙具有白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点。
4.根据权利要求1所述的一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，所述步骤S3中钛石膏和外加剂混合料的炒制温度控制在165-175℃，热风机的气体流速控制在5-6m/s，其中，170℃为最佳炒制温度，钛石膏粉料煅烧的时间控制在1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，所述步骤S4中钛石膏和外加剂混合料的炒制温度控制在170℃，热风机的气体流速控制在4-5m/s，其中，在二次炒制的过程中，筛选后的大颗粒直径物料采用逆时针方向的旋转投入方式进行投料，与加热仓产生更大面积的接触面。
6.根据权利要求1所述的一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，所述步骤S5中辅助剂由粘接剂、缓凝剂、碱性掺和料和防水剂组成，其中，粘接剂、缓凝剂、碱性掺和料和防水剂各自在辅助剂内的重量占比为20％、25％、25％和30％。
7.根据权利要求6所述的一种钛石膏化学改性制备高强度建筑石膏的方法，其特征在于，所述粘接剂为聚乙烯醇，聚乙烯醇为有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味，易溶于水，溶解温度75～80℃，缓凝剂为柠檬酸和无机盐，可以延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间，碱性掺和料为CaO和Ca(OH)2及CaCO3复合而成的混合料，防水剂为水性有机硅，水性有机硅在涂抹后会在涂膜表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，隔绝水分子的流动。
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Citations (5)
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| RU2214374C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2003-10-20 | Евгений Павлович Маков | Способ получения строительного гипса |
| CN108840644A (zh) * | 2018-07-29 | 2018-11-20 | 阜康市丝路嘉禾新材料有限公司 | 一种耐50次循环冻融的石膏制品 |
| CN109734402A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-10 | 江苏镇江建筑科学研究院集团股份有限公司 | 一种钛石膏制备建筑底层石膏砂浆的方法 |
| CN109761524A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-17 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种利用钛石膏制备建筑石膏的方法 |
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2022
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