[发明专利]β型高强脱硫石膏粉的制备方法

说明书

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。

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。