CN106006696A

CN106006696A - 一种石膏微粉制作方法及该石膏微粉的应用

Info

Publication number: CN106006696A
Application number: CN201610315767.2A
Authority: CN
Inventors: 杨步雷
Original assignee: GUIZHOU KAILIN PHOSPHOGYPSUM UTILIZATION Co Ltd
Current assignee: GUIZHOU KAILIN PHOSPHOGYPSUM UTILIZATION Co Ltd
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2036-05-12
Also published as: CN106006696B

Abstract

本发明涉及石膏改性技术领域，尤其是一种石膏微粉制作方法及该石膏微粉的应用，通过将磷石膏脱去自由水，再将其研磨至细度在600目以上，并控制过筛率在93％以上，同时添加添加剂，使得石膏微粉的活性较高，耐水性较优，尤其是难以吸收空气中的水分，不会结团，使得石膏微粉的保质期较长，品质较优；并且将其用于制备相应的制品时，其抗折、抗压强度较优，软化系数较优；其初凝时间较长，使得产品制备过程较为方便。

Description

一种石膏微粉制作方法及该石膏微粉的应用

技术领域

本发明涉及石膏改性技术领域，尤其是一种石膏微粉制作方法及该石膏微粉的应用。

背景技术

磷石膏是利用湿法工艺生产磷酸的生产过程中，磷矿石与硫酸反应，生成磷酸和以二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)为主要成份的磷石膏。据资料显示，2007年我国共产磷石膏约3000万吨，预计至2010年磷石膏产量将达5000万吨，目前全国共堆存磷石膏约1.6亿吨，而利用率只有约10％。大量磷石膏的堆存给生产企业造成很大经济压力，并且对生态环境造成严重危害。国家环保总局2006年首次将磷石膏定性为“危险废弃物”，向全社会发出磷石膏综合利用的警讯。磷石膏的综合利用是一个世界性难题，中国作为世界上第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国，因此对磷石膏的综合利用尤为迫切。

目前磷石膏少量用于生产水泥、硫酸、土壤改良等，而大量用于生产建筑材料。利用方法是将磷石膏用水洗涤、加入外加剂、进行分离、干燥，再经高温煅烧，脱除游离水和部分结晶水，制得β半水石膏(CaSO₄·0.5H₂O)，经粉磨制得建筑石膏粉，再生产各种石膏制品。

利用煅烧工艺处理获得的石膏粉，其具有以下不容忽视的缺陷：

(1)产品的质量较差，使得将其作为原料制备的制品的抗折、抗压强度较低，不能完全满足制品的强度要求，并且耐水性较差、软化系数较低，容易造成安全隐患；凝固时间较短，不方便加工制品，加入缓凝剂导致成本较高，强度降低；(2)在煅烧处理过程中，其能耗较大，容易造成二次污染；(3)工艺流程长，设备复杂、成本高；(4)得到的石膏粉的活性较低，应用范围较为局限性，对磷石膏的处理量较低。

鉴于此，本研究者结合长期的实践经验，对磷化工产业中产出的工业固体废弃物——磷石膏进行合理化的处理，并结合现有技术中存在的上述缺陷，进而为磷石膏制备石膏微粉，并将其应用到相应领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种石膏微粉制作方法及该石膏微粉的应用。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种石膏微粉制作方法，将磷石膏脱去自由水后，将其置于研磨机中研磨成目数≥600目，并且控制其过筛率为≥93％，并在研磨过程中添加占磷石膏脱去自由水后的重量的0.01-0.1％的添加剂。

所述的研磨，其在研磨过程中，还添加有占磷石膏脱去自由水后的重量的0.1～0.8％的活性剂。

所述的活性剂，其原料成分以重量份计为硫酸铝0.1-0.3份、硫酸铁0.4-0.7份、硫酸钙0.2-0.5份、生石灰3-6份、钒渣1-5份、坚果粉0.1-0.5份。

所述的活性剂，其原料成分以重量份计为硫酸铝0.2份、硫酸铁0.5份、硫酸钙0.4份、生石灰5份、钒渣3份、坚果粉0.3份。

所述的坚果粉，其为橡子果和/或松子；当为橡子果和松子的混合物时，其混合比为1∶0.3-0.5。

所述的活性剂，其制备方法是将坚果粉与生石灰混合均匀后，将其置于湿度为80-90％的环境中，放置1-3h后，再将硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙依次加入，并采用搅拌速度为100-300r/min搅拌均匀后，再将钒渣加入，并将其置于温度为40-60℃的环境中陈化1-3天，再将其送入研磨机中研磨，并过600目的筛，获得。

所述的添加剂，其添加量为占磷石膏脱去自由水后的重量的0.05％。

所述的添加剂，其为硬脂酸及硬脂酸盐、石蜡、钡镉稳定剂、钡锌稳定剂中的一种或者两种以上的混合物。

所述的硬脂酸盐，为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铁中的任一一种或者几种的混合物。

本发明还提供上述的石膏微粉制作方法制备的石膏微粉，其能够被应用于高分子材料制品、军工材料制品的制备，有效的提高了高分子材料制品、军工材料制品的抗折、抗压强度，改善了其软化系数。

在上述的脱去自由水，是将磷石膏采用温度为55-65℃处理至恒重。

在使用过程中，其用于制备PVC材料做填料时，其按照专利号为201510844840.0的制备方法进行PVC材料的制备。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

通过将磷石膏脱去自由水，再将其研磨至细度在600目以上，并控制过筛率在93％以上，同时添加添加剂，使得石膏微粉的活性较高，耐水性较优，尤其是难以吸收空气中的水分，不会结团，使得石膏微粉的保质期较长，品质较优；并且将其用于制备相应的制品时，其抗折、抗压强度较优，软化系数较优；其初凝时间较长，使得产品制备过程较为方便。

本发明尤其是石膏微粉制备过程的工艺流程短，处理方式简单，能耗较低，成本较低。

尤其在添加剂的添加过程中，不仅使得石膏微粉的活性得到增强，而且还避免了石膏微粉颗粒与空气接触发生团聚现象，提高了石膏微粉保存过程中的流变性，使得石膏微粉的活性得到长期的保存；处理量较大，成本较低；除此之外，为了能够使得石膏微粉的活性得到进一步的增强，其缓凝效果更佳显著，其在处理的过程中，还添加有活化剂，使得活化剂与石膏微粉相互作用，提高了石膏微粉的品质，并且增强了石膏微粉制备成制品过程中的抗折、抗压强度，改善制品的软化系数，提高品质。

本发明还通过对活化剂的原料以及活化剂的制备工艺参数进行限定，使得得到的活化剂的能够有效的与石膏微粉作用，提高了石膏的分散性，降低了石膏的团聚现象。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种石膏微粉制作方法，将磷石膏脱去自由水后，将其置于研磨机中研磨成细度600目，并且控制其过筛率为93％，并在研磨过程中添加占磷石膏脱去自由水后的重量的0.01％的添加剂。所述的添加剂，其为硬脂酸。磷石膏采用温度为55℃处理至恒重，脱除自由水。

实施例2

一种石膏微粉制作方法，将磷石膏脱去自由水后，将其置于研磨机中研磨成细度700目，并且控制其过筛率为97％，并在研磨过程中添加占磷石膏脱去自由水后的重量的0.1％的添加剂。所述的添加剂，其为硬脂酸、石蜡、钡镉稳定剂、钡锌稳定剂的混合物。

实施例3

一种石膏微粉制作方法，将磷石膏脱去自由水后，将其置于研磨机中研磨成细度1200目，并且控制其过筛率为93％，并在研磨过程中添加占磷石膏脱去自由水后的重量的0.05％的添加剂。所述的添加剂，其为硬脂酸及硬脂酸盐、石蜡、钡镉稳定剂、钡锌稳定剂的混合物。所述的硬脂酸盐，为硬脂酸锌。磷石膏采用温度为65℃处理至恒重，脱除自由水。

实施例4

一种石膏微粉制作方法，将磷石膏脱去自由水后，将其置于研磨机中研磨成细度3000目，并且控制其过筛率为96％，并在研磨过程中添加占磷石膏脱去自由水后的重量的0.07％的添加剂。所述的添加剂，其为硬脂酸及硬脂酸盐、石蜡、钡镉稳定剂、钡锌稳定剂的混合物，混合比为任意比。所述的硬脂酸盐，为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铁的混合物，混合比为任意比。

实施例5

在实施例1的基础上，其他均同实施例1，一种石膏微粉制作方法，所述的研磨，其在研磨过程中，还添加有占磷石膏脱去自由水后的重量的0.1％的活性剂。所述的活性剂，其原料成分以重量计为硫酸铝0.1kg、硫酸铁0.4kg、硫酸钙0.2kg、生石灰3kg、钒渣1kg、坚果粉0.1kg。所述的坚果粉，其为橡子果和/或松子；当为橡子果和松子的混合物时，其混合比为1∶0.3。

所述的活性剂，其制备方法是将坚果粉与生石灰混合均匀后，将其置于湿度为80％的环境中，放置1h后，再将硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙依次加入，并采用搅拌速度为100r/min搅拌均匀后，再将钒渣加入，并将其置于温度为40℃的环境中陈化1天，再将其送入研磨机中研磨，并过600目的筛，获得。磷石膏采用温度为60℃处理至恒重，脱除自由水。

实施例6

在实施例2的基础上，其他均同实施例2，一种石膏微粉制作方法，所述的研磨，其在研磨过程中，还添加有占磷石膏脱去自由水后的重量的0.8％的活性剂。所述的活性剂，其原料成分以重量计为硫酸铝0.3kg、硫酸铁0.7kg、硫酸钙0.5kg、生石灰6kg、钒渣5kg、坚果粉0.5kg。所述的坚果粉，其为橡子果和/或松子；当为橡子果和松子的混合物时，其混合比为1∶0.5。所述的活性剂，其制备方法是将坚果粉与生石灰混合均匀后，将其置于湿度为90％的环境中，放置3h后，再将硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙依次加入，并采用搅拌速度为300r/min搅拌均匀后，再将钒渣加入，并将其置于温度为60℃的环境中陈化3天，再将其送入研磨机中研磨，并过600目的筛，获得。

实施例7

在实施例3的基础上，其他均同实施例3，一种石膏微粉制作方法，所述的研磨，其在研磨过程中，还添加有占磷石膏脱去自由水后的重量的0.7％的活性剂。所述的活性剂，其原料成分以重量计为硫酸铝0.2kg、硫酸铁0.5kg、硫酸钙0.4kg、生石灰5kg、钒渣3kg、坚果粉0.3kg。

所述的坚果粉，其为橡子果和/或松子；当为橡子果和松子的混合物时，其混合比为1∶0.4。

所述的活性剂，其制备方法是将坚果粉与生石灰混合均匀后，将其置于湿度为85％的环境中，放置2h后，再将硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙依次加入，并采用搅拌速度为200r/min搅拌均匀后，再将钒渣加入，并将其置于温度为50℃的环境中陈化2天，再将其送入研磨机中研磨，并过600目的筛，获得。

实验例：

将实施例1得到的石膏微粉用于制备PVC材料为填料，将传统工艺制备的石膏微粉用做填料后作为对照组，得出：实施例的石膏微粉制备出来的PVC的光滑度，白度均优于对照组，并且得到的PVC的软化系数比传统的工艺制备的优异，其达到了10％以上；将实施例2的石膏微粉用于制备橡胶材料为填料，橡胶的强度较优，柔韧度比传统的高出15％以上；将实施例3的石膏微粉用于制备油漆产品做改性剂，得到的油漆产品的粘性较优；将实施例4的石膏微粉用于水泥改性剂，缓凝效果较优，能够有效延长凝固时间，并且其抗折抗压强度均为受到恩赫影响；将实施例5的石膏微粉用于制品制备，并将其在自然养护下养护3天，对其抗折进行检测，其能够达到2.6-4.5MPa。

Claims

1.一种石膏微粉制作方法，其特征在于，将磷石膏脱去自由水后，将其置于研磨机中研磨成目数≥600目，并且控制其过筛率为≥93％，并在研磨过程中添加占磷石膏脱去自由水后的重量的0.01-0.1％的添加剂。

2.如权利要求1所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的研磨，其在研磨过程中，还添加有占磷石膏脱去自由水后的重量的0.1～0.8％的活性剂。

3.如权利要求2所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的活性剂，其原料成分以重量份计为硫酸铝0.1-0.3份、硫酸铁0.4-0.7份、硫酸钙0.2-0.5份、生石灰3-6份、钒渣1-5份、坚果粉0.1-0.5份。

4.如权利要求2所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的活性剂，其原料成分以重量份计为硫酸铝0.2份、硫酸铁0.5份、硫酸钙0.4份、生石灰5份、钒渣3份、坚果粉0.3份。

5.如权利要求3或4所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的坚果粉，其为橡子果和/或松子；当为橡子果和松子的混合物时，其混合比为1∶0.3-0.5。

6.如权利要求3或4所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的活性剂，其制备方法是将坚果粉与生石灰混合均匀后，将其置于湿度为80-90％的环境中，放置1-3h后，再将硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙依次加入，并采用搅拌速度为100-300r/min搅拌均匀后，再将钒渣加入，并将其置于温度为40-60℃的环境中陈化1-3天，再将其送入研磨机中研磨，并过600目的筛，获得。

7.如权利要求1所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的添加剂，其添加量为占磷石膏脱去自由水后的重量的0.05％。

8.如权利要求1或7所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的添加剂，其为硬脂酸及硬脂酸盐、石蜡、钡镉稳定剂、钡锌稳定剂中的一种或者两种以上的混合物。

9.如权利要求8所述的石膏微粉制作方法，其特征在于，所述的硬脂酸盐，为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铁中的任一一种或者几种的混合物。

10.如权利要求1-9任一项所述的石膏微粉制作方法制备的石膏微粉，其应用于高分子材料制品、军工材料制品的制备。