粉煤灰型粉刷石膏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種粉煤灰型粉刷石膏，以燃煤電廠固體廢棄物脫硫石膏和粉煤灰作為原料，具體以脫硫石膏為膠凝材料，以粉煤灰作為骨料，輔以適量的改性添加劑經(jīng)攪拌混合而成，具有容重低、壽命長(zhǎng)、隔熱保溫性能好的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】粉煤灰型粉刷石膏

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種粉煤灰型粉刷石膏。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)我國(guó)電煤的含硫量，我國(guó)目前每年排放近億噸濕法脫硫的副產(chǎn)品——脫硫石膏；另外，我國(guó)年產(chǎn)磷肥1100萬(wàn)噸，每年還要排放與脫硫石膏同屬化學(xué)石膏的磷石膏400萬(wàn)噸，并且磷石膏多年的積蓄已達(dá)數(shù)億噸，目前，我國(guó)的天然石膏年開(kāi)采量約5000多萬(wàn)噸(其中3500萬(wàn)噸用于水泥緩凝劑，其它則轉(zhuǎn)化為半水石膏或低面石膏板等)，這樣即使化學(xué)石膏能全部替代天然石膏，仍可能有幾千萬(wàn)噸的化學(xué)石膏不能被利用，由比可見(jiàn)，如果不對(duì)化學(xué)石膏的處理技術(shù)加以創(chuàng)新，開(kāi)拓新的用途，進(jìn)行全面的綜合利用，必定會(huì)造成二次污染和資源浪費(fèi)，脫硫石膏等化學(xué)石膏的綜合利用已迫在眉睫。
[0003]雖然脫硫石膏比天然石膏品味更高，前者取代后者完全可能，但由于兩者的各項(xiàng)指標(biāo)有一定的差異，造成兩者深加工的設(shè)備有一定差異，因此，專門處理脫硫石膏的工藝和設(shè)備目前尚處在發(fā)展前期，這樣一方面是高品味的脫硫石膏作為一種填充物和添加劑使用，不能發(fā)揮其功能膠凝材料的功能；另一方面，每年要開(kāi)采數(shù)千萬(wàn)噸的天然石膏，增加資源和能源的消耗，破壞了開(kāi)采地的生態(tài)環(huán)境，因此，要把大量的化學(xué)石膏利用起來(lái)，變廢為寶，不僅要大力推廣現(xiàn)有石膏的深加工產(chǎn)品，更要擴(kuò)展用途，才能完全消化掉如此大量的廢渣，而擴(kuò)展脫硫石膏的用途，前提條件是提高熟石膏粉的性能和性價(jià)比，如果要提高熟石膏粉的性能和性價(jià)比，現(xiàn)有技術(shù)還有一點(diǎn)的差距，必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，才能生產(chǎn)出高性價(jià)比，能大量轉(zhuǎn)化脫硫石膏的深加工產(chǎn)品來(lái)，把固廢轉(zhuǎn)化為具有自凝膠特性的功能性原材料。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 101643336、CN 101786849A、CN 1840498等文獻(xiàn)公開(kāi)了將脫硫石膏作為粉刷材料的一些技術(shù)方案，可以將脫硫石膏和粉煤灰制成砂漿，但是上述技術(shù)方案制成的粉刷石膏漿容重較高，造成施工性降低，建筑物墻體承重過(guò)高會(huì)引發(fā)脫落等安全隱患，并且使用壽命大大降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種粉煤灰型粉刷石膏，以燃煤電廠固體廢棄物脫硫石膏和粉煤灰作為原料，具體以脫硫石膏為膠凝材料，以粉煤灰作為骨料，輔以適量的改性添加劑經(jīng)攪拌混合而成，具有容重低、壽命長(zhǎng)、隔熱保溫性能好的特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
粉煤灰型粉刷石膏，包括脫硫石膏和粉煤灰，其特征在于所述粉刷石膏的重量份含量為:
脫硫石膏2500~3500，
粉煤灰6500~7500，
羥丙基甲基纖維素醚5~10，
膨潤(rùn)土30~50，石膏緩凝劑4、。
[0007]所述粉刷石膏的重量份含量為:
脫硫石膏2400~3400，
粉煤灰6400~7400，
羥丙基甲基纖維素醚6~8，
膨潤(rùn)土35~45,
石膏緩凝劑5~7。
[0008]所述粉刷石骨的重量份含量為:
脫硫石膏3000~3200，
粉煤灰6800~7200，
羥丙基甲基纖維素醚6~8，
膨潤(rùn)土35~45,
石膏緩凝劑5~7。
[0009]所述粉刷石膏的重量份含量為:
脫硫石骨3000，
粉煤灰7100，
羥丙基甲基纖維素醚7，
膨潤(rùn)土40，
石膏緩凝劑6。
[0010]所述粉刷石膏的重量份含量為:
脫硫石骨3500，
粉煤灰7500，
羥丙基甲基纖維素醚10，
膨潤(rùn)土30，
石膏緩凝劑8。
[0011]所述石膏緩凝劑選自膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑或膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的混合物。
[0012]所述石膏緩凝劑為膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的混合物，其中，膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的物質(zhì)的量比為2:1。在該比例下的石膏緩凝劑具有穩(wěn)定的緩凝時(shí)間，緩凝曲線十分平穩(wěn)，有利于操作控制。
[0013]本發(fā)明以粉煤灰為骨料替代石砂，具有質(zhì)量輕、保溫性能好等顯著特點(diǎn)，其復(fù)配混合后的砂漿容重為850公斤/m3，比常規(guī)粉刷石膏容重1450公斤/m3，降低了 40%左右，可大大降低粉刷石膏的使用成本，并降低建筑物承重。
[0014]本發(fā)明以膨潤(rùn)土作為添加劑使用，由于膨潤(rùn)土的膨脹性、粘結(jié)性、潤(rùn)滑性和增稠性特點(diǎn)，在本發(fā)明配方形成的復(fù)配環(huán)境下，可改善粉刷石膏的施工性，其價(jià)格比纖維素等外加劑低廉，可降低粉刷石膏的生產(chǎn)成本約10%~15%。
[0015]羥丙基甲基纖維素醚是非離子型纖維素醚，具有增稠能力，排鹽性、PH穩(wěn)定性、保水性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的成膜性以及廣泛的耐酶性、分散性和粘結(jié)性等特點(diǎn)。主要應(yīng)用于干混砂漿中。
[0016]石膏緩凝劑主要用于粉刷石膏、粘結(jié)石膏、石膏膩?zhàn)印⑹嘀破返戎谱鞯氖嘟ú?，主要是用?lái)降低石膏凝結(jié)速度。目前常用的緩凝劑主要有三類:有機(jī)酸及其可溶鹽、堿性磷酸鹽以及蛋白質(zhì)類等緩凝劑。有機(jī)酸及其可溶鹽類緩凝劑主要有檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸、酒石酸鉀、丙烯酸及丙烯酸鈉等，其中研究最多，效果最好的是檸檬酸及其鹽。檸檬酸及其鹽在摻量很小時(shí)即可達(dá)到較強(qiáng)的緩凝效果。磷酸鹽類緩凝劑主要有六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉等。
[0017]膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑有以下優(yōu)點(diǎn):
1.膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑的緩凝效果好，在較低的摻量下可以明顯延長(zhǎng)石膏的凝結(jié)時(shí)間。且緩凝時(shí)間隨摻量的增加基本呈直線變化，不發(fā)生對(duì)摻量不敏感或跳躍式突變的現(xiàn)象，這種性能便于調(diào)節(jié)石膏的凝結(jié)時(shí)間，生產(chǎn)上容易控制。
[0018]2.膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑對(duì)石膏的強(qiáng)度損失率低，緩凝時(shí)間達(dá)到2h時(shí)，抗壓強(qiáng)度損失率僅為12.5%，同條件下檸檬酸和多聚磷酸鈉對(duì)石膏的強(qiáng)度損失率均超過(guò)50%。
[0019]3.緩凝劑緩凝效果影響因素的研究發(fā)現(xiàn)，膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑對(duì)PH值或石膏品種(氟石膏、景泰石膏和永登石膏)的適應(yīng)性好，緩凝時(shí)間數(shù)據(jù)的偏差最小，檸檬酸次之，多聚磷酸鈉數(shù)據(jù)偏移最大。在PH=9的景泰石膏中，膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑的緩凝效果最佳。
[0020]4.膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑對(duì)半水石膏的水化以及液相過(guò)飽和度的形成不產(chǎn)生影響，過(guò)飽和度與基準(zhǔn)樣相當(dāng)。檸檬酸和多聚磷酸鈉均大幅度地降低了石膏漿體水化時(shí)的初始過(guò)飽和度。
[0021]5.膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑對(duì)石膏硬化體的微觀結(jié)構(gòu)影響不大，晶體形貌與基準(zhǔn)樣十分相似。摻加了檸檬酸和多聚磷酸鈉之后，石膏晶體形貌的變化都由細(xì)長(zhǎng)的針狀變成短粗的柱狀，平均孔徑明顯增大，孔型惡化，因此對(duì)強(qiáng)度的影響明顯。
[0022]6.膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑的緩凝機(jī)理在于:膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑水化后形成膠體，吸附在二水石膏晶體的表面，阻礙晶核的形成，或吸附在晶核表面，降低了晶核的表面能，使石膏晶體的成核與長(zhǎng)大兩方面都受到抑制，延緩了石膏水化的誘導(dǎo)期，從而起到緩凝作用。
[0023]本發(fā)明所得的粉煤灰型粉刷石膏，抗折強(qiáng)度達(dá)3.76MP，抗壓強(qiáng)度13.99MP，均超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)抗折強(qiáng)度3.0MP和抗壓強(qiáng)度6.0MP。

【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例一
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:
脫硫石膏2500~3500，
粉煤灰6500~7500，
羥丙基甲基纖維素醚5~10，
膨潤(rùn)土30~50，
石膏緩凝劑4、。
[0025]將上述材料混合均勻就可以得到粉刷石膏。
[0026]實(shí)施例二
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:脫硫石膏2400~3400，
粉煤灰6400~7400，
羥丙基甲基纖維素醚6~8，
膨潤(rùn)土35~45,
石膏緩凝劑5~7。
[0027]將上述材料混合均勻就可以得到粉刷石膏。
[0028]實(shí)施例三
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:
脫硫石膏3000~3200，
粉煤灰6800~7200，
羥丙基甲基纖維素醚6~8，
膨潤(rùn)土35~45,
石膏緩凝劑5~7。
[0029]實(shí)施例四
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:
脫硫石骨3000，
粉煤灰7100，
羥丙基甲基纖維素醚7，
膨潤(rùn)土40，
石膏緩凝劑6。
[0030]實(shí)施例五
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:
脫硫石骨3500，
粉煤灰7500，
羥丙基甲基纖維素醚10，
膨潤(rùn)土30，
石膏緩凝劑8。
[0031]實(shí)施例六
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:
脫硫石骨3500，
粉煤灰7500，
羥丙基甲基纖維素醚10，
膨潤(rùn)土30，
石膏緩凝劑8。
[0032]實(shí)施例七
粉煤灰型粉刷石膏，重量份含量為:
脫硫石骨2500，
粉煤灰7500，
羥丙基甲基纖維素醚10，膨潤(rùn)土50,
石膏緩凝劑8。
[0033]實(shí)施例八
脫硫石膏2550，
粉煤灰7450，
羥丙基甲基纖維素醚10，
膨潤(rùn)土50,
石膏緩凝劑8。
[0034] 上述實(shí)施例中，石膏緩凝劑可選用膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的混合物，其中，膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的物質(zhì)的量比為2:1 ;或其他常用石膏緩凝劑。
【權(quán)利要求】
1.粉煤灰型粉刷石膏，包括脫硫石膏和粉煤灰，其特征在于所述粉刷石膏的重量份含量為: 脫硫石膏2500~3500， 粉煤灰6500~7500， 羥丙基甲基纖維素醚5~10， 膨潤(rùn)土30~50， 石膏緩凝劑4、。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰型粉刷石膏，其特征在于所述粉刷石膏的重量份含量 為: 脫硫石膏2400~3400， 粉煤灰6400~7400， 羥丙基甲基纖維素醚6~8， 膨潤(rùn)土35~45, 石膏緩凝劑5~7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰型粉刷石膏，其特征在于所述粉刷石膏的重量份含量為: 脫硫石膏3000~3200， 粉煤灰6800~7200， 羥丙基甲基纖維素醚6~8， 膨潤(rùn)土35~45, 石膏緩凝劑5~7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰型粉刷石膏，其特征在于所述粉刷石膏的重量份含量為: 脫硫石骨3000， 粉煤灰7100， 羥丙基甲基纖維素醚7，膨潤(rùn)土40，石膏緩凝劑6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰型粉刷石膏，其特征在于所述粉刷石膏的重量份含量為: 脫硫石骨3500， 粉煤灰7500， 羥丙基甲基纖維素醚10，膨潤(rùn)土30，石膏緩凝劑8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰型粉刷石膏，其特征在于所述所述石膏緩凝劑選自膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑或膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉煤灰型粉刷石膏，其特征在于所述所述石膏緩凝劑為膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的混合物，其中，膠蛋白質(zhì)石膏緩凝劑和多聚磷酸鈉的物質(zhì)的量比為2 :1。
【文檔編號(hào)】C04B24/14GK104045297SQ201310081078
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】葉強(qiáng), 陸連法, 程志寅, 俞華棟 申請(qǐng)人:浙江天達(dá)環(huán)保股份有限公司