[發明專利]一種利用磷石膏填料的墻體涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811353596.8
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109439117A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 羅派峰;趙翼冉;周宇罡;朱希兵
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;宣城市水東泰獅緩凝劑制品有限公司
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D7/62;C09D7/61
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發明公開了一種利用磷石膏填料的墻體涂料及磷石膏填料的制備方法。所述墻體涂料由成膜樹脂：水性丙烯酸50%、顏料：二氧化鈦22%、填料：磷石膏填料10%～20%、碳酸鈣0%～10%、消泡劑：有機硅消泡劑0.5%、增稠劑：乙基纖維素混合液2%、成膜助劑：伊士曼?Texanol 0.5%、去離子水5%制成。本發明利用所述磷石膏填料制得的墻體涂料，符合國家標準GB/T 9755?2014《合成樹脂乳液外墻涂料》中的要求。其中磷石膏填料的白度大于85.0%。本發明，首先利用球磨機，使磷石膏細化到1000M；再通過酸洗水洗煅燒的方法改善磷石膏白度，確定了水洗和酸洗的比例、次數、時長，以及煅燒的溫度、時長等；使磷石膏的白度由25%提升到85.0%以上。本發明為大量磷石膏殘渣的資源化利用，提供了可實際利用的途徑。

技術領域

本發明屬于再生資源綜合利用技術領域，涉及一種磷石膏涂料填料及其制備方法。

背景技術

磷石膏是磷酸、磷銨或磷酸鹽復肥工業產生的酸性廢渣。在濕法生產磷酸過程中，磷礦石與硫酸反應成磷酸，同時獲得以二水硫酸鈣（CaSO₄·2H₂O）為主要成分的磷石膏。其反應方程式，如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+10H₂O → 3H₄PO₃+5CaSO₄·2H₂O+HF↑

在現有的工業體系下，我國磷肥工業的基礎是磷酸，并且磷酸的生產主要采用濕法磷酸生產工藝。而據統計，每生產一噸磷酸，可產生4.5～5.5噸磷石膏，而每生產一噸磷酸二銨可排放2.5～5噸磷石膏。目前，全世界的磷石膏年排放量已達1.5億噸以上，我國也已超過5000萬噸。其中，西南地區的磷石膏排放量已占到全國的90%以上。如此巨大的磷石膏，如果堆放，不僅占用大量土地，而且堆場投資大，運營費用高。更重要的是，其滲出的酸性廢水也會嚴重污染環境，如果排放到河流或大海中，也會造成水體污染。

然而，磷石膏的資源化利用并不滿意，全世界磷石膏的利用率不到15%，我國對其的利用率不到10%。巨大的排放量，微小的利用率。為通過科學手段，將磷石膏變廢為寶、充分利用，提出了迫切的要求。這無論是對于資源效應、環境效應，還是社會效應、經濟效應、都是不可估計的貢獻。

磷石膏一般為黃白、淺黃、淺灰或黑灰色的細粉狀固體，粘性較大，呈酸性（pH一般在1.5～4.5），略有異味。磷石膏的主要礦物成分是二水硫酸鈣（CaSO₄·2H₂O），含量一般大于85%。另外，磷石膏還含有多種雜質，主要有P₂O₅、F、有機物、石英、堿和磷灰石等殘渣等。其中，磷雜質分為共晶磷、可溶磷、難溶磷，形式多樣且含量偏高。F雜質分為可溶F、難溶F，其在磷石膏中的含量也相對較高。磷雜質和F雜質，對磷石膏性能起主要影響。

因此，這些雜質的存在，會使得磷石膏呈黑灰色，用于作為填料制備各種涂料將會影響外觀且強度較低。因此，對磷石膏進行處理增白相關內容的研究是實現磷石膏綜合利用的又一新途徑。

發明內容

為了有效降低磷石膏中含有的有害物質，并經過處理后作為填料在涂料中的應用，本發明提供一種利用磷石膏填料的墻體涂料及磷石膏填料的制備方法。

一種利用磷石膏填料的墻體涂料由下列質量百分比的物質制成：成膜樹脂：水性丙烯酸50%；顏料：二氧化鈦22%；填料：磷石膏填料10%～20%、碳酸鈣0%～10%；消泡劑：有機硅消泡劑0.5%；增稠劑：乙基纖維素混合液2%；成膜助劑：伊士曼-Texanol 0.5%；去離子水5%；上述物質的總質量為100%。

具體操作如下：