一種使用球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法,屬于建筑材料領域。將一定量的脫硫石膏與濃度為15%的NaCl溶液配制成濃度為20%的料漿,再加入總量為料漿總量0.1%的復合轉晶劑,攪拌均勻,加入高壓反應釜中,加熱至140℃,恒溫4小時,經過抽濾、干燥得到α-型高強石膏粉。將該α-型高強石膏粉調至標準稠度,常溫下凝結,初凝時間大于3min,終凝時間小于30min,得到α-型高強石膏制品,其白度值大于82,并具有很強的抗彎,抗壓強度,符合國標要求。本方法面向球團煙氣脫硫石膏領域,攻克其資源化利用的關鍵技術,研究利用脫硫石膏制備高附加值α-型高強石膏產品,大量消納廢棄石膏資源,實現脫硫石膏整體利用,節能減排。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于石膏材料制備領域,具體涉及一種使用球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法。?
技術介紹
α-型高強石膏具有晶型完整、晶粒大、強度高等特點。國外的實踐表明,由二水脫硫石膏生產的α-型高強石膏可用于加工自流平石膏地面;生產特種石膏用在石膏板隔墻的嵌縫工程中;還可在建筑工程中作天花板,以改善隔熱保溫、隔聲性能,增進居住的舒適性。除此之外,α-型高強石膏石膏還能應用在機房或人流量大的公共建筑場所作雙層地板,這種地板的強度高。?隨著工業技術的發展和人們環保意識的增強,過去視為廢棄物的球團煙氣脫硫石膏正在越來越廣泛地用于工業原料。目前利用脫硫石膏生產建筑材料已形成一定規模,用于水泥輔料的生產也進入工業化,而用于充填尾砂膠結劑也具有一定的發展潛力。脫硫石膏的綜合利用既有利于煙氣脫硫技術的推廣應用,也有利于減少脫硫副產物堆放所帶來的二次污染及占地,因此,可以預料在不久的將來,脫硫石膏將被視為真正意義上的工業原料。?目前,關于α-型半水石膏的形成機理尚無定論,多數研究者認為是按溶解析晶機制形成,即二水石膏在一些介質中進行熱處理時,給予適當的反應條件,二水石膏的晶格中會脫掉一個半分子的結晶水,從而形成半水石膏雛晶,生成的雛晶很快就溶解在了液相中,當液相中的半水石膏濃度達到相對過飽和時,半水石膏迅速結晶,析出致密的結晶粗大的α-型半水石膏晶體。而到目前為止,國內外生產α-型高強石膏的方法主要有三種;一是加壓水蒸氣法,二是加壓水溶液法,三是常壓鹽溶液法。這三種方法使用的原料大都為天然石膏,而天然石膏雜質在水化時一般不能參加反應,在一定程度上使天然石膏性能不及球團煙氣脫硫石?膏。?
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法,提高二水石膏轉化為α-半水脫硫石膏的速率與轉化率。?一種使用球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法,其特征在于:以NaCl溶液為介質,添加復合轉晶劑,脫硫石膏在高壓反應釜中進行高溫反應,后經抽濾,干燥得到α-型高強石膏。其中,脫硫石膏在高壓反應釜中進行高溫反應的溫度為130℃~140℃、反應時間為3.5~4小時、干燥時間為3小時。?上述球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法,是將一定量的脫硫石膏與濃度為15%的NaCl溶液配制成濃度為20%的料漿,再加入總量為料漿總量0.1%的復合轉晶劑,攪拌均勻,加入高壓反應釜中,加熱至140℃,恒溫4小時,經過抽濾、干燥、研磨得到α-型高強石膏粉,加水調至標準稠度,常溫下凝結,初凝時間大于3min,終凝時間小于30min,得到α-型高強石膏制品,其白度值大于82。?所述復合轉晶劑的為十二烷基苯磺酸鈉、丁二酸。?所述α-型高強石膏,其制品的抗壓強度大于30MPa,抗彎強度大于4.0MPa。?球團煙氣脫硫石膏的主要成分是結晶硫酸鈣,顏色微黃,其酸堿度與天然石膏相當,呈中性或略偏堿。球團煙氣脫硫石膏與天然石膏相比有以下不同:含水率較高;粒度較小,成粉狀。煙氣脫硫工藝決定了脫硫石膏的性質,其特點是純度高,成分穩定(如表1),游離水份約10%,粒度小,粉狀,含較多的水溶性鹽。一般根據燃燒的煤種和煙氣除塵效果不同,球團煙氣脫硫石膏從外觀上呈現不同的顏色,常見顏色是灰黃色或灰白色,灰色主要是由于煙塵中未燃盡的碳質量分數較高的緣故,并含有少量碳酸鈣顆粒。天然石膏與之相比,呈粉狀,化學成分與脫硫石膏相差不大,雜質主要以粘土類礦物為主。?表1球團煙氣脫硫石膏與天然石膏成分對比?球團煙氣脫硫石膏與天然石膏在化學組成上相差不大,品位相當,而天然石膏的雜質以粘土礦物為主,在磨細后顆粒較人,一般在140μm左右。在雜質含星相同情況下,就脫硫石膏而言沒有參加反應的碳酸鈣顆粒一部分以石灰石顆粒形態單獨存在,另一部分以核形式存在于二水硫酸鈣中心,這就增加了有效參與水化反應的硫酸鈣顆粒數量,使其有效組分高于大然石膏。?本專利技術制備α-型高強石膏方法的優點在于:使用NaCl溶液做為介質,增大二水石膏與α-半水脫硫石膏的溶解度差,使α-半水脫硫石膏能夠更加順利結晶析出,且在高溫高壓密閉容器下,二水石膏轉化為α-半水脫硫石膏的速率與轉化率升高,復合轉晶劑的添加使得析出的晶體的形貌更加接近理想狀態,從而獲得高強度的α-半水脫硫石膏。?具體實施方式實施列一:?配制料漿組成如下表:?單位:wt%?首先按上表組成進行配料、混合、裝入高壓反應釜內,放入已升溫至140℃?的烘箱內,反應4小時;?然后將料漿取出,趁熱抽濾,繼續放入55℃的鼓風干燥烘箱內,干燥至恒重,得到α-型高強石膏塊,放入研磨缽中研磨,得到α-型高強石膏粉末,將得到的α-型高強石膏粉末與水調制標準稠度,倒入標準試件中,待料漿終凝,可得到本專利技術所述的α-型高強石膏。?實施列二:?配制料漿組成如下表:?單位:wt%?首先按上表組成進行配料、混合、裝入高壓反應釜內,放入已升溫至130℃的烘箱內,反應3.5小時;?然后將料漿取出,趁熱抽濾,繼續放入55℃的鼓風干燥烘箱內,干燥至恒重,得到α-型高強石膏塊,放入研磨缽中研磨,得到α-型高強石膏粉末,將得到的α-型高強石膏粉末與水調制標準稠度,倒入標準試件中,待料漿終凝,可得到本專利技術所述的α-型高強石膏。?實施列三:?配制料漿組成如下表:?單位:wt%?首先按上表組成進行配料、混合、裝入高壓反應釜內,放入已升溫至140℃的烘箱內,反應4小時;?然后將料漿取出,趁熱抽濾,繼續放入55℃的鼓風干燥烘箱內,干燥至恒重,得到α-型高強石膏塊,放入研磨缽中研磨,得到α-型高強石膏粉末,將得到的α-型高強石膏粉末與水調制標準稠度,倒入標準試件中,待料漿終凝,可得到本專利技術所述的α-型高強石膏。?實施列四:?配制料漿組成如下表:?單位:wt%?首先按上表組成進行配料、混合、裝入高壓反應釜內,放入已升溫至140℃的烘箱內,反應4小時;?然后將料漿取出,趁熱抽濾,繼續放入55℃的鼓風干燥烘箱內,干燥至恒重,得到α-型高強石膏塊,放入研磨缽中研磨,得到α-型高強石膏粉末,將得到的α-型高強石膏粉末與水調制標準稠度,倒入標準試件中,待料漿終凝,可得到本專利技術所述的α-型高強石膏。?上述α-型高強石膏抗壓強度大于30MPa,抗彎強度大于4.0MPa。?上述α-型高強石膏的白度值大于82。?本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種使用球團煙氣脫硫石膏制備α?型高強石膏的方法,其特征在于:以NaCl溶液為介質,添加復合轉晶劑,脫硫石膏在高壓反應釜中進行高溫反應,后經抽濾,干燥得到α?型高強石膏;其中,脫硫石膏在高壓反應釜中進行高溫反應的溫度為130℃~140℃、反應時間為3.5~4小時、干燥時間為3小時。
【技術特征摘要】
1.一種使用球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法,其特征在于:以
NaCl溶液為介質,添加復合轉晶劑,脫硫石膏在高壓反應釜中進行高溫反應,
后經抽濾,干燥得到α-型高強石膏;其中,脫硫石膏在高壓反應釜中進行高溫反
應的溫度為130℃~140℃、反應時間為3.5~4小時、干燥時間為3小時。
2.根據權利要求1所述球團煙氣脫硫石膏制備α-型高強石膏的方法,其特
征在于:是將一定量的脫硫石膏與濃度為15%的NaCl溶液配制成濃度為20%的
料漿,再加入總量為料漿總量0.1%的復合轉晶劑,攪拌均勻,加...
【專利技術屬性】
技術研發人員:郭志猛,隋延力,宋均平,劉曙,石棋,王繼全,楊芳,李靜波,
申請(專利權)人:北京科技大學,武漢鋼鐵集團礦業有限責任公司,景德鎮陶瓷學院,
類型:發明
國別省市:北京;11
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