[發(fā)明專利]形成基于石膏的產(chǎn)品的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280069286.8
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN104144895A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J-L.芒格羅爾;J-L.格梅因
• 申請（專利權(quán)）人: 圣-戈貝恩普拉科公司
• 主分類號: C04B11/032
• 分類號: C04B11/032;C04B28/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王華芹

本發(fā)明涉及形成基于石膏的產(chǎn)品的方法。

石膏作為硫酸鈣二水合物形式的原料天然地存在。包含石膏的產(chǎn)品，例如石膏灰泥板(糊墻紙板，plasterboard)，是通過如下制備的：形成經(jīng)煅燒的或經(jīng)脫水的石膏即硫酸鈣半水合物與水的混合物，以形成能凝結(jié)的漿料，所述能凝結(jié)的漿料然后被澆鑄成預(yù)定的形狀。所述半水合物與水反應(yīng)并變得再水合成二水合物晶體，所述二水合物晶體然后固化或干燥至固體狀態(tài)。

已知石膏的半水合物形式取決于煅燒過程，且分類為兩種基本形式：α-半水合物和β-半水合物。β-半水合物典型地通過如下形成：將石膏在大氣條件下加熱，以驅(qū)除任何水分和化學結(jié)合的水以形成經(jīng)干燥的晶體，所述經(jīng)干燥的晶體可然后被研磨成細的粉末。由于經(jīng)研磨的晶體在形成漿料時的迅速再水合，在石膏墻板或石膏灰泥板的制造中，β-半水合物長期以來是受偏愛的半水合物。然而，得自β-半水合物的石膏產(chǎn)品典型地是軟的且β-水合物需要大體積的水以產(chǎn)生所需的漿料流動性。

α-半水合物通過如下形成：將石膏在壓力下加熱以類似地除去與其結(jié)合的水。然而，發(fā)現(xiàn)與得自β-半水合物的石膏相比得自α-半水合物的石膏產(chǎn)品更硬且包括更高的強度和密度。

必須在石膏漿料中使用顯著量的水以確保漿料的合適的流動性。不幸地，該水的大部分必須最終通過加熱驅(qū)除，由于在加熱過程中使用的燃料的高的成本，這是昂貴的。加熱步驟也是耗時的。已知α-半水合物具有比β-半水合物顯著低的水需求量，意味著如果α-半水合物可在制造墻板時使用，其將顯著減少水需求量且因此減少制造墻板所需的費用和時間。這是與α-半水合物有關(guān)的進一步優(yōu)點。

然而，在石膏墻板的生產(chǎn)中，α-半水合物未在商業(yè)上普遍使用，這主要是由于其與β-半水合物相比更低的水合速率，這將因此要求板沿著生產(chǎn)線更慢的通過。

WO2007/084346公開了α-型石膏的生產(chǎn)方法。將石膏漿料遞送到高壓釜中，在高壓釜中，將石膏漿料在3-4巴的壓力下典型地加熱至約280°F(約137℃)的溫度并轉(zhuǎn)化成α-半水合物。所述漿料經(jīng)由壓力降低閥離開高壓釜并遞送到閃蒸罐，在閃蒸罐中，將其冷卻并收集過量的蒸汽。

US2008/0069762公開了用于制造α-灰泥(stucco)和β-灰泥的共混物的方法。所述方法包括其中將石膏漿料在反應(yīng)器中保持在例如149℃的溫度和例如3.4-4.8巴的壓力的漿料煅燒步驟。經(jīng)部分煅燒的石膏產(chǎn)品作為包括硫酸鈣二水合物和α-硫酸鈣半水合物的漿料從反應(yīng)器排出并進料到儲槽，其充當收集器(holding?tank)并允許在漿料的壓力下降至大氣壓力時釋放蒸汽。漿料然后從儲槽排出并進料至脫水單元，所述脫水單元除去水以產(chǎn)生經(jīng)脫水的含固體物的產(chǎn)物和被除去的水物流。經(jīng)脫水的產(chǎn)物具有2-6重量％自由水水分含量。將經(jīng)脫水的產(chǎn)物進料到處于使經(jīng)脫水的產(chǎn)物中的石膏的大部分或全部轉(zhuǎn)化成β硫酸鈣半水合物的條件的板灰泥罐式煅燒爐。

根據(jù)從第一方面看的本發(fā)明，提供形成基于石膏的產(chǎn)品的方法，所述方法包括如下步驟：

將水和石膏的混合物在容器內(nèi)在升高的溫度和壓力的條件下煅燒以在其中產(chǎn)生α-半水合物漿料；

將所述α-半水合物漿料從所述容器傳到混合器用于與另外的水混合以產(chǎn)生能凝結(jié)的漿料，所述能凝結(jié)的漿料被安排凝結(jié)以形成所述基于石膏的產(chǎn)品。

有利地，所述方法消除與能凝結(jié)的漿料的常規(guī)形成有關(guān)的對于半水合物的干燥的需要，并因此減少所述方法的能量需求量。而且，與β-半水合物相比與實現(xiàn)α-半水合物能凝結(jié)的漿料的期望的流動性有關(guān)的減少的水量提供進一步的能源節(jié)省，因為在石膏產(chǎn)品的干燥期間必須除去的水更少。

優(yōu)選地，所述煅燒步驟包括用水和石膏充分地填充所述容器，以便所述容器基本上無自由空間，使得防止在石膏的煅燒期間產(chǎn)生的水蒸發(fā)。

優(yōu)選地，所述升高的溫度包括在110℃-170℃、優(yōu)選120℃-150℃、更優(yōu)選130℃-140℃范圍內(nèi)的溫度。

典型地，根據(jù)操作溫度調(diào)節(jié)壓力，使得操作壓力對應(yīng)于在所述操作溫度下的蒸汽的蒸氣壓。優(yōu)選地，所述升高的壓力包括在2-8巴、更優(yōu)選3-5巴范圍內(nèi)的壓力。

所述方法優(yōu)選地進一步包括在所述煅燒步驟之后冷卻所述α-半水合物漿料的步驟。典型地，冷卻所述α-半水合物漿料的步驟在使所述α-半水合物漿料仍保持在約2-8巴的升高的壓力的同時發(fā)生。典型地，冷卻所述α-半水合物漿料的步驟使用熱交換器實施。優(yōu)選地，將所述α-半水合物冷卻至低于100℃，例如90℃的溫度。