[發明專利]亞穩態可溶性硬石膏III的穩定化方法、穩定化可溶性硬石膏III基水硬性粘結料的制備方法、得到的水硬性粘結料、該粘結料的用途以及實施該方法的工業設備

有效

• 申請號: 200680051521.3
• 申請日: 2006-11-10
• 公開（公告）號: CN101454256A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: E·迪穆蘭;C·帕拉西奧斯
• 申請（專利權）人: 吉普斯米克斯有限公司
• 主分類號: C04B11/05
• 分類號: C04B11/05
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張力更

技術領域

本發明涉及亞穩態可溶性硬石膏(anhydrite)III的穩定化方法 以及穩定化可溶性硬石膏III基水硬性粘結料的制備方法。

本發明還涉及所制得的水硬性粘結料以及該水硬性粘結料在水泥 工業中的用途。

本發明還涉及可實施所述方法的工業設備。

本發明涉及水泥工業技術領域，更具體而言涉及由硫酸鈣脫水得 到的水泥組合物。

背景技術

可溶性硬石膏III基水硬性粘結料已為本領域技術人員所熟知。 化學式為(CaSO₄·2H₂O)的天然硫酸鈣或合成硫酸鈣(石膏(gypse)) 或化學式為(CaSO₄·1/2H₂O)的半水硫酸鈣(生石膏)的強 脫水(220℃至360℃)將導致形成化學式為(CaSO₄·εH₂O)的亞穩態 可溶性硬石膏III，其中ε為0.1至0.2。更強的脫水(自約400℃開 始)將導致形成硬石膏II(CaSO₄·0H₂O)，其吸濕性非常弱。

亞穩態可溶性硬石膏III是強吸濕性的，其會在空氣濕度的作用 下很快重新水合成為半水合物或者常規β型生石膏，然后變回硫酸鈣 的狀態。

本領域技術人員特別從專利FR?2733496(DUSSEL)，FR?2767815 (COUTURIER)，FR?2804423(ENERGETIC?INDUSTRIES?INTERNATIONAL)， WO?00/47531(COUTURIER)或WO?2005/000766(COUTURIER)中獲知 穩定化可溶性硬石膏III的制備方法，其包括如下兩個相繼步驟：

a)對硫酸鈣(天然或合成石膏或生石膏)基粉末狀組合物進行焙 燒，以形成亞穩態可溶性硬石膏III；

b)熱淬火以穩定化硬石膏III的亞穩態相。

現有技術的方法因而教導本領域技術人員對硬石膏III顆粒施加 熱應力以穩定化其亞穩態相。這種急速冷卻特別重要，因為它可以將 硬石膏III顆粒的晶體結構凍結和固定，從而使其穩定化。

然而，這種類型的已知方法具有一些缺點。這是因為，所述冷卻 通常通過向物料的中心注入干冷的空氣得以實現。結果，穩定化硬石 膏III顆粒的質量不均一，因為該冷卻并非作用于顆粒整體。

此外，冷卻步驟中存在的一定比例的潮濕空氣使亞穩態硬石膏III 重新水合成半水硫酸鈣，以至工業上得到的穩定化硬石膏III的比例 不是很高，除非使用復雜且昂貴的設備。

同樣地，加熱過程通常在需要大量能量來運轉的轉爐中實現。此 外這些轉爐具有強烈的慣性，即必須用大量時間進行冷卻或者使其達 到所希望的溫度。基于這些原因，考慮到時間和能耗，中斷生產是困 難且昂貴的。

發明內容

面對現有技術的缺點，本發明所要解決的主要技術問題是有效地 穩定化亞穩態可溶性硬石膏III的顆粒，而不借助于所述顆粒的冷卻。

本發明的目的還在于提供一種可制備穩定態硬石膏III顆粒的方 法，其實施過程簡單且不需很高的能量。

本發明的另一目的在于提供一種可實施這種方法的簡單且不太貴 的工業設備。

本發明的再一目的在于提供一種具有良好機械性能的硬石膏III 基水硬性粘結料。

為解決這些技術問題，本申請人現已證實，對亞穩態硬石膏III 顆粒施加機械應力可以有效地穩定化所述顆粒。

在本發明中，“穩定”是指硬石膏III顆粒的再水合動力大大放緩。 這樣，所得水硬性粘結料可以沒有特殊限制地貯藏和保存很長時間， 其性質隨時間幾乎保持恒定。

文獻MURAT.M.；EL?HAJJOUJI.A.：《Activation?of?solids?by mechanical?grinding，concequences?for?calorimetric investigation?on?the?hydration?rate?orthorhombic?anhydrite(通 過機械研磨的固體活化，對斜方晶型硬石膏水合率的量熱研究的結 果)》，THERMOCHIMICA?ACTA，Vol.85，1985，第119-122頁，描述了 一種用于改善斜方晶型硬石膏的水合速率的方法，包括：