專利名稱：用脫硫石膏制備陶瓷模具石膏粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷模具石膏粉及其制備方法，尤其涉及一種利用脫硫石膏制備 陶瓷模具石膏粉及對(duì)其改性的方法。
背景技術(shù)：
目前，全國(guó)在建的煙氣脫硫工程近1億千瓦，竣工后運(yùn)行，每年脫除二氧化硫約 2000萬(wàn)噸，年產(chǎn)生脫硫石膏約5360萬(wàn)噸，這相當(dāng)于德國(guó)的13. 9倍，日本的20倍。目前我 國(guó)脫硫石膏的利用率還很低，雖然少數(shù)電廠建設(shè)了石膏加工設(shè)備，但是其利用量很少，沒有 成為主流，大部分仍以堆儲(chǔ)為主，已成為繼火電廠粉煤灰后的第二大固體廢棄物，隨著我國(guó) 火電廠脫硫項(xiàng)目的大量興建，脫硫石膏排放量劇增，若采用拋棄堆存，需要建設(shè)專門的儲(chǔ)存 場(chǎng)，不僅投資巨大，占用大量寶貴的土地資源，而且對(duì)周圍的生存環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。因 此利用脫硫石膏對(duì)國(guó)家環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著重要影響。目前陶瓷模具石膏粉主要有蒸煮法生產(chǎn)的α型半水石膏粉和炒制法生產(chǎn)的β型 半水石膏粉。這兩種模具粉各有利弊，前者強(qiáng)度高但吸水性能差，后者吸水性能好但強(qiáng)度 差。因此，有人綜合利用兩者性能的優(yōu)點(diǎn)，人為地將它們按一定的比例進(jìn)行混合，但是由于 這兩種石膏粉的匹配問題和水化性能的差別，還是難以生產(chǎn)出強(qiáng)度和吸水性能都較好的陶 瓷模具石膏粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠應(yīng)用于陶瓷行業(yè)的陶瓷模具石膏粉，且可以綜合利 用脫硫石膏、降低陶瓷模具石膏粉的成本，使制備出的陶瓷模具石膏粉具有強(qiáng)度高、吸水率 高的特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種應(yīng)用于陶瓷行業(yè)的陶瓷模具石膏粉，由以用脫硫石膏 煅燒制備出的石膏粉為主要原料，然后再使用一些外加劑對(duì)其進(jìn)行改性。本發(fā)明所述的石膏粉是直接把火力發(fā)電廠脫硫的固體廢棄物脫硫石膏放入到回 轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒處理?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)分為高溫煅燒段與低溫煅燒段，在高溫煅燒段迅速完成脫 硫石膏附著水的快速脫去，形成大量的水蒸汽，使脫硫石膏在低溫煅燒段脫去部分結(jié)晶水 的過程中，周圍籠罩著足夠大的水蒸汽壓。脫硫石膏在處于較高的水蒸汽壓的狀態(tài)下脫水， 可以使生成的半水石膏的晶形較為完整，晶體有較少的裂紋，密度較大，因此，煅燒出的石 膏粉的性能較為優(yōu)異。本發(fā)明所述的化學(xué)外加劑是減水劑、緩凝劑、保水劑、增強(qiáng)劑以及填充材料。本發(fā)明所述的減水劑有聚羧基減水劑、萘系減水劑、木質(zhì)素磺酸鈣、磺化三聚氰胺 減水劑，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的1 10%。。本發(fā)明所述的保水劑有膨潤(rùn)土、蒙脫石、甲基纖維醚、羥丙基甲基纖維素醚、羥乙 基甲基纖維素醚、羥甲基纖維素鈉，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的0. 2 50%。本發(fā)明所述的緩凝劑有硼酸、檸檬酸鈉、檸檬酸、多聚磷酸鈉、酒石酸、骨膠，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的0. 1 5%0。本發(fā)明所述的增強(qiáng)劑有硅氟酸鈉、氟化鈉、氯化鎂，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量 的 5%0。本發(fā)明所述的填充材料有有氫氧化鈣、滑石粉、石灰石粉，摻量占陶瓷模具石膏粉 總重量的0 20%。有益效果1、原料廉價(jià)易得，生產(chǎn)方式利于陶瓷模具石膏粉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明所用 的脫硫石膏在我國(guó)已成為繼火電廠粉煤灰后的第二大固體廢棄物，且目前尚未大量應(yīng)用， 一般是作為廢渣排放在堆場(chǎng)，價(jià)格便宜，只要在石膏粉廠合理運(yùn)輸半徑內(nèi)就即可；2、配料簡(jiǎn)單。只要在經(jīng)過煅燒處理后的脫硫石膏制備出的石膏粉中摻入一定量的 化學(xué)外加劑，即制備出性能優(yōu)異的模具石膏粉；3、陶瓷模具石膏粉的性能優(yōu)異。用本發(fā)明生產(chǎn)和陶瓷模具石膏粉制作的陶瓷模具 具有精度高，輪廓清晰，仿真性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定，表面光潔度高等特點(diǎn)。4、提高石膏粉的附加值及拓寬使用范圍。將經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯煅燒處理的脫硫石膏配入 不同種類及摻量的外加劑，可以制成應(yīng)用于陶瓷行業(yè)的模具石膏粉；5、開辟了脫硫石膏新的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。圖2是用脫硫石膏生產(chǎn)出的石膏粉的微觀結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合本發(fā)明內(nèi)容提供以下實(shí)施例用脫硫石膏制備陶瓷模具石膏粉的方法，先把脫硫石膏通過特殊的回轉(zhuǎn)窯煅燒工 藝制備出性能優(yōu)異的石膏粉，然后按照比例稱取各種原材料，先把配比中的部分石膏粉與 所需要的外加劑混合并攪拌均勻，然后再與另一部分的石膏粉相混，攪拌均勻形成產(chǎn)品，進(jìn) 行裝袋。根據(jù)陶瓷模具石膏粉應(yīng)用需要，通過調(diào)整發(fā)明配方，可以獲得所需要的性能，在具 體實(shí)施過程中，各組分重量百分比為實(shí)施例一按重量計(jì)，取用脫硫石膏制備出的石膏粉9. 5份、檸檬酸0. 05份、甲基纖維素醚 0. 05份、氫氧化鈣0. 05份、聚羧基減水劑0. 35份，投入到攪拌機(jī)，混合20分鐘，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速 60轉(zhuǎn)/分鐘，然后再與90份脫硫石膏制備出的石膏粉相混，混合時(shí)間40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速60 轉(zhuǎn)/分鐘，得到成品陶瓷模具石膏粉100份。實(shí)施例二 按重量計(jì)，取用脫硫石膏制備出的石膏粉9. 55份、檸檬酸鈉0. 05份、蒙脫石0. 1 份、磺化三聚氰胺減水劑0. 3份，投入到攪拌機(jī)，混合20分鐘，攪拌時(shí)間60轉(zhuǎn)/分鐘，然后 再與90份脫硫石膏制備出的石膏粉相混，混合時(shí)間40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘，得到成 品陶瓷模具石膏粉100份。實(shí)施例三
按重量計(jì)，取脫硫石膏制備出的石膏粉8. 95份，多聚磷酸鈉0.5份、羥甲纖維素鈉 0. 05份、磺化三聚氰胺減水劑0. 5份，投入到攪拌機(jī)，混合20分鐘，攪拌時(shí)間60轉(zhuǎn)/分鐘， 然后再與90份脫硫石膏制備出的石膏粉相混，混合時(shí)間40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘，得 到成品陶瓷模具石膏粉100份。實(shí)施例四按重量計(jì)，取細(xì)度為300目的石灰石粉9份，多聚磷酸鈉0. 3份、羥甲纖維素鈉 0. 05份、磺化三聚氰胺減水劑0. 35份、硅氟酸鈉0. 3份，投入到攪拌機(jī)，混合20分鐘，攪拌 時(shí)間60轉(zhuǎn)/分鐘，然后再與90份脫硫石膏制備出的石膏粉相混，混合時(shí)間40分鐘，攪拌轉(zhuǎn) 速60轉(zhuǎn)/分鐘，得到成品陶瓷模具石膏粉100份。實(shí)施例五按重量計(jì)，取脫硫石膏制備出的石膏粉7. 05份，多聚磷酸鈉0. 3份、細(xì)度為300目 的膨潤(rùn)土 2份、磺化三聚氰胺減水劑0. 45份、硅氟酸鈉0. 2份，投入到攪拌機(jī)，混合20分鐘， 攪拌時(shí)間60轉(zhuǎn)/分鐘，然后再與90份脫硫石膏制備出的石膏粉相混，混合時(shí)間40分鐘，攪 拌轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘，得到成品陶瓷模具石膏粉100份。上述組分按前述工藝制備得陶瓷模具石膏粉，參照QB/T 1640-92《陶瓷模用石膏 物理性能測(cè)試方法》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、QB 1639-92《陶瓷模用石膏物理性能測(cè)試方法》和陳燕等主 編的《石膏建筑材料》提及到的石膏檢測(cè)方法進(jìn)行性能的測(cè)試。其測(cè)試參數(shù)性能指標(biāo)見下 表。
權(quán)利要求
1.用脫硫石膏制備陶瓷模具石膏粉的方法，是采用固體廢棄物脫硫石膏為主要原材 料，其特征是先將脫硫石膏經(jīng)過特殊的回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝處理，然后再使用一些外加劑對(duì)其 改性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是采用特殊的回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝方法?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi) 分為高溫煅燒段與低溫煅燒段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是高溫煅燒段的煅燒溫度為800°C 1000°C，低 溫煅燒段的煅燒溫度為200°C 600°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是化學(xué)外加劑由減水劑、保水劑、緩凝劑、增強(qiáng) 劑以及其它的填充材料組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是減水劑的種類有聚羧基減水劑、萘系減水劑、 木質(zhì)素磺酸鈣、磺化三聚氰胺減水劑，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的1 10%。。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是保水劑的種類有膨潤(rùn)土、蒙脫石、甲基纖維 醚、羥丙基甲基纖維素醚、羥乙基甲基纖維素醚、羥甲基纖維素鈉，摻量占陶瓷模具石膏粉 總重量的0. 2 50%ο
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是緩凝劑的種類有硼酸、檸檬酸鈉、檸檬酸、多 聚磷酸鈉、酒石酸、骨膠，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的0. 1 5%。。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是增強(qiáng)劑的種類有硅氟酸鈉、氟化鈉、氯化鎂， 摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的0 5%。。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是其它的填充材料有氫氧化鈣、滑石粉、石灰石 粉，摻量占陶瓷模具石膏粉總重量的0 20%。
全文摘要
本發(fā)明是用于陶瓷行業(yè)的一種陶瓷模具石膏粉的制備方法。這種陶瓷模具石膏粉主要是以電廠的脫硫產(chǎn)物-脫硫石膏為主要原料。該方法是先將脫硫石膏在煅燒窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，然后在經(jīng)過煅燒處理后的石膏粉中摻入1～10‰的減水劑、0～5‰的緩凝劑、0.2～50‰的保水劑、0～5‰的增強(qiáng)劑以及其它的填充材料0～20％進(jìn)行改性，得到性能優(yōu)異的石膏粉產(chǎn)品。本發(fā)明開拓了一條用脫硫石膏生產(chǎn)高強(qiáng)度、高吸水性、低收縮變形、低成本的優(yōu)質(zhì)陶瓷模具石膏粉的新途徑，它不僅為固體廢棄物脫硫石膏的綜合利用開辟了一條新的途徑，而且還解決了目前國(guó)內(nèi)陶瓷模具石膏粉質(zhì)量較差的問題。
文檔編號(hào)C04B11/26GK101993231SQ200910170908
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者權(quán)劉權(quán), 韓永圣 申請(qǐng)人:江蘇仁和建材科技有限公司