專利名稱：一種以干法脫硫灰為原料的面層粉刷石膏及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種以干法脫硫灰為原料的面層粉刷石膏及其制備方法。
背景技術：
粉刷石膏是二水硫酸鈣經(jīng)脫水或無水硫酸鈣經(jīng)煅燒或激發(fā)，其生成物半水硫酸鈣 (CaSO4 · 1/2H20)和II型無水硫酸鈣(II型CaSO4)單獨或兩者混合后摻入外加劑，也可加入填料制成的抹灰材料。面層粉刷石膏是用于底層粉刷石膏或其它基底上的最后一層石膏抹灰材料，通常不含集料，具有較高的強度。通常的粉刷石膏都是以建筑石膏為原料，而用脫硫灰-脫硫石膏混合料替代建筑石膏能夠降低石膏資源的利用，同時合理利用脫硫石膏等固體廢棄物能有效改善環(huán)境促進可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為一項熱門的研究話題。
脫硫灰是鋼鐵、冶金、建材等行業(yè)采用干法-半干法脫硫工藝過程中產(chǎn)生的一種高鈣高硫工業(yè)飛灰。一般情況下，濕法煙氣脫硫的副產(chǎn)物是脫硫石膏，干法和半干法煙氣脫硫的副產(chǎn)物是脫硫灰。脫硫石膏的用途廣泛如自流平砂漿、模具石膏、粉刷石膏等，而且許多技術也日益成熟。而脫硫灰由于其成分復雜性，目前尚未能得到有效的利用。
脫硫灰呈粉末狀，密度為2. 2-2. 8g/cm3,堆積密度為1. 0-1. 4g/cm3,脫硫灰中的含硫物相既有CaSO4也有CaSO3,以CaSO3為主；另外還有一部分未完全反應的游離CaO，未完全反應的鈣元素一般以Ca(OH)2W形式存在，且因煙氣中大量CO2的存在，在脫硫的同時 CaCO3的產(chǎn)生往往也不可避免，因此脫硫灰一般由亞硫酸鈣(10% 50% )、硫酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、氟化鈣以及飛灰組成，其中，CaSO3 · 1/2H20在600°C或者酸性條件下能夠分解；因為含有Ca (OH)2,脫硫灰渣呈堿性；在與潮濕空氣接觸時，其中的CaSO3 · 1/2H20 和Ca(OH)2可分別轉變?yōu)镃aSO4 · 2H20和CaCO30
目前部分建材企業(yè)采取干法-半干法進行煙氣脫硫，產(chǎn)生了大量的脫硫灰，不僅占用了大量的土地，且對環(huán)境也造成了污染，因此對脫硫灰的綜合利用研究成為當前急需解決的問題，也是制約煙氣脫硫技術在燃煤電廠應用的一個技術瓶頸。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備工藝簡單，性能穩(wěn)定，具有良好施工性能的面層粉刷石膏，本發(fā)明的另一目的是提供上述面層粉刷石膏的制備方法。
本發(fā)明的技術方案是一種以干法脫硫灰為原料的面層粉刷石膏，以煅燒的脫硫石膏粉和經(jīng)過循環(huán)流化床循環(huán)脫硫排放出來干法脫硫灰為膠凝材料，它由膠凝材料、外加劑(石膏緩凝劑、粘結劑、保水劑)、填料三大部分組成；其原料組分及各組分所占的重量份分別為煅燒脫硫石膏粉40-60份、干法脫硫灰10-40份、石膏緩凝劑0. 5-1份、粘結劑 0-0. 2份、保水劑0-0. 2份、填料20-40份。
優(yōu)選上述的煅燒脫硫石膏粉比表面積在300-500m2/kg ；其主要成份為半水石膏，一般半水石膏質量含量大于95 %。
優(yōu)選所述的干法脫硫灰為循環(huán)流化床脫硫工藝排放出的干法脫硫灰，密度為 2. 4-2. 6g/cm3 ；主要含有 CaSO4 · 0. 5H20, CaCO3, Ca(OH)2 以及少量 CaSO4。
優(yōu)選所述的石膏緩凝劑為檸檬酸鈉、檸檬酸、多聚磷酸鈉、酒石酸或動物蛋白鈉Trrt. ο
優(yōu)選所述的保水劑為羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)、甲基纖維素醚(MC)，羥乙基甲基纖維素醚(HEMC)；保水劑粘度在0. 8-10萬mpa · s之間。
優(yōu)選所述的粘結劑為醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉、醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳膠粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳膠粉中的一種。
優(yōu)選所述的填料為市售的雙飛粉；一般雙飛粉的細度在200-500目，白度大于94， 其主要成分主要為重質碳酸鈣，質量含量大于85%。
本發(fā)明還提供了上述的面層粉刷石膏的制備方法，其具體步驟如下先將脫硫石膏粉、干法脫硫灰、石膏緩凝劑、保水劑、粘結劑和填料按配比稱量，然后投入混料機中，混合攪拌，裝袋包裝好得到面層粉刷石膏干粉料。一般混合攪拌5-10分鐘即可。
有益效果
本發(fā)明所述的面層粉刷石膏，制備方式簡單，成本低廉，具有強度高，粘結力強，保水性能好，施工性能優(yōu)異等特點，在生產(chǎn)過程中充分利用脫硫石膏和干法脫硫灰等工業(yè)廢渣，是一種環(huán)保節(jié)能新型建筑材料。
具體實施方式
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明，以下每份重量份按IOOg計。
實施例1
按重量計，稱取煅燒脫硫石膏粉60份，比表面積為330m2/kg，干法脫硫灰10份，密度為2. 56g/cm3，石膏緩凝劑動物蛋白類鈉鹽(市售蘇州興邦緩凝劑SG)0. 5份，保水劑羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)O. 2份，粘度為6萬mpa. s，粘結劑(“瓦克”VINNAPAS 5044)醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉0. 2份，雙飛粉30份，細度為350目，投入混料機中，混合10分鐘，制備面層粉刷石膏干粉料。
實施例2
按重量計，稱取煅燒脫硫石膏粉55份，比表面積為380m2/kg，干法脫硫灰25份，密度為2. 42g/cm3，石膏緩凝劑檸檬酸鈉0.6份，保水劑甲基纖維素醚(MC) 0. 1份，粘度為6萬 mpa. s，粘結劑(“易來泰”ELOTEX FL4200)醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳膠粉0. 2份，雙飛粉20份，細度為400目，投入混料機中，混合10分鐘，制備面層粉刷石膏干粉料。
實施例3
按重量計，稱取煅燒脫硫石膏粉40份，比表面積為420m2/kg，干法脫硫灰40份， 密度為2. 48g/cm3，石膏緩凝劑多聚磷酸鈉0. 7份，保水劑羥乙基甲基纖維素醚(HEMC)O. 2 份，粘度為8萬mpa. s，粘結劑(山西三維SWF-05)聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳膠粉0. 1份，雙飛粉20份，細度為300目，投入混料機中，混合10分鐘，制備面層粉刷石膏干粉料。
實施例4
按重量計，稱取煅燒脫硫石膏粉50份，比表面積為450m2/kg，干法脫硫灰30份，密度為2. 59g/cm3，石膏緩凝劑酒石酸0. 8份，保水劑羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)O. 1份，粘度為2萬mpa. s，粘結劑(“瓦克”VINNAPAS 5044)醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉0. 1份， 雙飛粉20份，細度為450目，投入混料機中，混合10分鐘，制備面層粉刷石膏干粉料。
實施例5
按重量計，稱取煅燒脫硫石膏粉45份，比表面積為480m2/kg，干法脫硫灰15份，密度為2. 51g/cm3，石膏緩凝劑檸檬酸1份，雙飛粉40份，細度為500目，投入混料機中，混合 5分鐘，制備面層粉刷石膏干粉料。
將上述實施例制備的面層粉刷石膏干粉料，加入45-50份水，用攪拌機先以60轉 /分，攪拌5分鐘，再以125轉/分鐘，攪拌5分鐘，得到面層粉刷石膏漿料。依據(jù)標準JCT 517-2004《粉刷石膏》相關測試方法，測試性能如表1所示。
表 權利要求
1.一種以干法脫硫灰為原料的面層粉刷石膏，其原料組分及各組分所占的重量份分別為煅燒脫硫石膏粉40-60份、干法脫硫灰10-40份、石膏緩凝劑0. 5-1份、粘結劑0-0. 2份、 保水劑0-0. 2份、填料20-40份。
2.根據(jù)權利要求1所述的面層粉刷石膏，其特征在于所述的煅燒脫硫石膏粉比表面積在 300-500m2/kg。
3.根據(jù)權利要求1所述的面層粉刷石膏，其特征在于所述的干法脫硫灰為循環(huán)流化床脫硫工藝排放出的干法脫硫灰；密度為2. 4-2. 6g/cm3。
4.根據(jù)權利要求1所述的面層粉刷石膏，其特征在于所述的石膏緩凝劑為檸檬酸鈉、 檸檬酸、多聚磷酸鈉、酒石酸或動物蛋白鈉鹽。
5.根據(jù)權利要求1所述的面層粉刷石膏，其特征在于所述的保水劑為甲基纖維素醚、 羥丙基甲基纖維素醚或羥乙基甲基纖維素醚；保水劑粘度在0. 8-10萬mpa · s之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的面層粉刷石膏，其特征在于所述的粘結劑為醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉、聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚物或醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳膠粉中的一種。
7.一種制備如權利要求1所述的面層粉刷石膏的方法，其具體步驟如下先將脫硫石膏粉、干法脫硫灰、石膏緩凝劑、保水劑、粘結劑和填料按配比稱量，然后投入混料機中，混合攪拌，得到面層粉刷石膏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以干法脫硫灰為原料的面層粉刷石膏及其制備方法，其原料組分及各組分所占的重量份分別為煅燒脫硫石膏粉40-60份，干法脫硫灰10-40份，石膏緩凝劑0.5-1份，粘結劑0-0.2份，保水劑0-0.2份，填料20-40份。本發(fā)明開發(fā)了一種強度高，粘結力強，保水性能好，施工性能優(yōu)異的面層粉刷石膏，開拓了一條利用廢棄物干法脫硫灰生產(chǎn)性能優(yōu)異的面層粉刷石膏的新途徑，充分利用脫硫石膏和干法脫硫灰等工業(yè)廢渣制備綠色節(jié)能新型墻體抹灰材料，一方面可以減少對環(huán)境的污染，另一面資源化利用廢棄物減少了因廢棄物堆放而占用的大量土地資源，具有很好的發(fā)展前景。
文檔編號C04B28/14GK102503334SQ20111033602
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2011年10月28日
發(fā)明者張毅, 李東旭, 黃斌 申請人:南京工業(yè)大學