[發明專利]一種利用磷石膏制備α型高強石膏的方法

有效

• 申請號: 201610406663.2
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN107487995B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 李國剛;劉讓新;畢春梅
• 申請（專利權）人: 湖北遠固新型建材科技股份有限公司
• 主分類號: C04B11/26
• 分類號: C04B11/26
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明涉及一種利用磷石膏制備α型高強石膏的方法，屬于建材技術領域。一種利用磷石膏制備α型高強石膏的方法，其特征在于采用“半液相法”，步驟是：1）摻入磷石膏中P₂O₅與F之和的生石灰進行中和處理，并陳化1d；2）按磷石膏質量比為0.01?0.5%取三元有機酸，質量比為0.5?2%取高價硫酸鹽，將二者混合后溶于80?90℃的水中配成復合晶型控制劑；3）將復合晶型控制劑和水以4:1?2:1的固液比摻入中和處理后的磷石膏中制成稠狀漿體；4）把制備好的漿體按照5?15mm的厚度分層鋪開放入蒸壓釜，在120?150℃下，恒溫3?6h后，經烘干、球磨得到α型高強石膏粉。本發明得到了晶體呈短柱狀、質量穩定，2h抗折強度達4.9MPa、烘干抗壓強度達32.3MPa的α型高強石膏，社會、環境和經濟效益顯著。

技術領域

本發明涉及一種利用磷石膏制備α型高強石膏的方法，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

磷石膏主要是磷化工企業濕法生產磷酸得到的工業副產品，濕法生產1噸磷酸大約排放4-5噸磷石膏。2004年，我國磷石膏排放量已超過2200萬t，且隨著工、農業對磷酸、磷銨等需求量增長，磷石膏排放量也在不斷增加，據2011年國家發改委《大宗固體廢棄物綜合利用實施方案》指出，2010年我國產生磷石膏排放量已達到約6000萬噸。磷石膏的露天堆放，不但侵占大片土地，還對環境造成污染。磷石膏的主要成分為二水石膏（CaSO₄·2H₂O），二水石膏在干燥空氣條件下，經煅燒處理可形成β型半水石膏，這是目前利用磷石膏制備建筑石膏粉或石膏制品的常用方法。但是該方法制備的半水石膏，晶體細小、呈長棒狀，甚至針狀，標準稠度需水量大，強度偏低，限制了產品的應用范圍。而二水石膏在加壓水蒸氣條件下，經蒸壓處理后可形成α型半水石膏，在蒸壓過程中適當的加入晶型控制劑，可制備出粗大短柱狀α型半水石膏晶體。該類α型半水石膏具有較小的比表面積和較低的水膏比，能獲得較高的制品強度，擴大了產品的應用范圍。

因此，利用磷石膏制備α型高強石膏，是磷石膏資源化和深加工的新途徑，具體重要的經濟、社會和環境效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用磷石膏制備α型高強石膏的方法，該方法制備的半水石膏，晶體呈粗大短柱狀、標準稠度需水量小、強度高、凝結時間穩定。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種利用磷石膏制備α型高強石膏的方法，其特征在于采用“半液相法”，并包含以下步驟：1）中和處理磷石膏：摻入磷石膏中P₂O₅與F之和的生石灰進行中和處理，并陳化1d；2）配制復合晶型控制劑：按磷石膏質量比為0.01-0.5%稱取三元有機酸，按磷石膏質量比為0.5-2%稱取高價硫酸鹽，將二者混合后溶于80-90℃的水中配成復合晶型控制劑；3）制備稠狀磷石膏漿體：將復合晶型控制劑和水以4:1-2:1的固液比摻入中和處理后的磷石膏中制成稠狀漿體；4）蒸壓：把制備好的漿體按照5-15mm的厚度分層鋪開放入蒸壓釜，在120-150℃下，恒溫3-6h；5）烘干及球磨：將蒸壓后的物料在120-150℃烘干后球磨10min得到α型高強石膏（產品）。

本發明的主要原理：

磷石膏的主要成分為二水石膏（CaSO4·2H2O），同時還含有游離磷酸、磷酸鹽、氟化合物、鐵、鎂、鋁、硅和有機物等雜質，其中P和F是磷石膏中主要有害雜質，它們的存在影響了磷石膏的應用性能。通過中和處理往磷石膏中加入堿性改性劑石灰，石灰與磷石膏中可溶性磷和氟反應生成惰性物質，可以消除可溶性磷和氟的不利影響。