[發明專利]一種用于雕刻的磷石膏及其制備方法

在審

• 申請號: 201610004962.3
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105669060A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 李瑋
• 申請（專利權）人: 貴州騰峰科技有限責任公司
• 主分類號: C04B11/26
• 分類號: C04B11/26
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

技術領域

本發明涉及磷石膏領域，具體而言，涉及一種用于雕刻的磷石膏及其制備方法。

背景技術

磷石膏是在磷酸生產中用硫酸處理磷礦時所產生的廢渣，磷石膏是一種粉狀材 料，幾乎沒有可塑性，因此大部分的處理方法均采用堆積的方式處理。磷石膏的大量堆積， 不僅侵占了大量土地資源，而且因為風蝕、雨蝕等原因，造成了大氣、水系及土壤的污染。如 何有效處理磷石膏工業廢物，在國內外都是迫切需要解決的問題。

磷石膏的化學成分比較復雜，且結晶形態也多種多樣。就化學成分而言，其主要成 份為CaSO₄·2H₂O，所含的雜質分兩大類：一類是不溶性雜質，如石英、未分解的磷灰石、不溶 性P₂O₅、共晶P₂O₅、氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和硫酸鹽；一類是可溶性雜質，如水溶性P₂O₅， 溶解度較低的氟化物和硫酸鹽。此外，磷石膏中還含砷、銅、鋅、鐵、錳、鉛、鎘、汞及放射性元 素，這些元素均為微量，且大多數為不溶性固體，其危害性可忽略不計；磷石膏中的有機物 雜質為一些脂類和烷基類的有機組分，主要以物理吸附形式分布在石膏晶體的表面。

就結晶形態而言，磷石膏分為ɑ型石膏和β型石膏兩種類型。由于β石膏具有易加工 的技術特點。其中，β石膏還含有一水石膏、二水石膏、三水石膏，由于一水石膏以及三水石 膏不會防水，并且會降低石膏的強度，特別是三水石膏降低強度的作用更為明顯。

將工業廢棄物磷石膏，直接應用于雕刻使用，有機物的存在會導致產品發黑，使硬 化體結構疏松、強度降低；同時，由于工業廢棄的磷石膏中的雜質含量過多，致使石膏在雕 刻時干得過快，不利于塑形。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種用于雕刻的磷石膏及其制備方法，所述的用于雕 刻的磷石膏及其制備方法能夠有效去除可溶性雜質和有機雜質，保證所得磷石膏硬化體結 構緊湊，強度高，用于雕刻時，不會發黑，不會干得過快，利于塑形，工藝簡單，適于大規模生 產。

本發明的第二目的在于提供一種用于雕刻的磷石膏，所述的用于雕刻的磷石膏硬 化體結構緊湊，強度高，用于雕刻時，不會發黑，不會干得過快，利于塑形。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種用于雕刻的磷石膏的制備方法，包括如下步驟：

(1)閃燒：在惰性氣體氣氛中，將磷石膏在800-900℃溫度下煅燒；

(2)水洗凈化：在步驟(1)所得磷石膏中加水，攪拌均勻，抽濾得到一種用于雕刻的 磷石膏。

本發明用于雕刻的磷石膏的制備方法采用閃燒方式，可以使磷石膏中的一水石膏 和二水石膏反應轉化為二水石膏，使生成的二水石膏形成β型結晶形態，使P₂O₅雜質分解成 氣體或部分轉變成惰性的、穩定的難溶性磷酸類化合物(如焦磷酸鈣)，從而將其對產品性 能的危害降低到最低點，使少量有機磷經過高溫轉變成氣體排出，無機磷在高溫狀態下與 鈣結合成為惰性的焦磷酸鈣，從而消除了有機磷和無機磷等雜質對石膏性能的危害；此外， 本發明用于雕刻的磷石膏的制備方法通過水洗凈化，可進一步除去可溶性雜質和有機物雜 質，能夠獲得性能穩定且雜質含量復符合建材要求的二水石膏，也不會對磷石膏產生新的 污染；本發明用于雕刻的磷石膏的制備方法所制備的磷石膏硬化體結構緊湊，強度高，用于 雕刻時，不會發黑，不會干得過快，利于塑形；本發明用于雕刻的磷石膏的制備方法工藝簡 單，適于大規模生產。

優選地，所述步驟(1)中將磷石膏在800-900℃煙氣溫度下煅燒。

優選地，所述步驟(1)中煅燒時間為1-5h；

優選地，所述煅燒的方法進一步為：

在1h以內升溫至800-900℃，在此溫度下煅燒。

在1h以內升溫至800-900℃具有閃燒法的特點，可以使水合硫酸鈣最大量地發生 熱分解和重結晶，形成β型結晶形態，提高磷石膏的抗壓強度和耐水性，以及其它理化性能。

優選地，所述步驟(1)中升溫速度為15-30℃/min。

為符合閃燒法的特點，15-30℃/min升溫速度已足夠，且實際生產中容易實現，不 會過度增加設備成本。