本發(fā)明涉及一種磷化工領域,具體的說是種磷石膏預處理的方法。
背景技術:
生產(chǎn)高強石膏原料以天然石膏和脫硫石膏為主,磷石膏為原料制備高強石膏尚在試驗階段,鮮見其工業(yè)化報道。
磷石膏是硫酸分解磷礦石制取磷酸過程中的副產(chǎn)物,建材行業(yè)是磷石膏的重要應用領域,在制備膠凝材料、石膏砌塊、板材方面等都可以大量應用磷石膏,尤其是在制備高強石膏方面有很好的應用前景,能夠有效降低成本。但磷石膏中含有磷、氟、有機物等諸多有害雜質(zhì)是制約磷石膏作為建筑材料廣泛應用的最重要的原因,這些有害雜質(zhì)對磷石膏產(chǎn)品的性能有較大的影響。目前,磷石膏的傳統(tǒng)處理方法主要有水洗法、石灰中和處理法、浮選處理法和球磨法,周杰,楊成軍等人在“磷石膏制備高強石膏粉預處理工藝的初步研究”一文中初步研究了水洗、石灰中和、浮選等不同預處理過程對高強石膏粉樣品強度及晶體形貌的影響。結果表明:石灰中和預處理成本低,操作簡單,無二次污染,可是樣品強度只能達到17.2mpa,不能滿足高強石膏的性能要求。汝曉紅在“磷石膏基膠凝材料的制備理論及應用技術研究”一文中也著重分析了從原料的預處理技術對磷石膏由二水相到半水相的轉(zhuǎn)變以及晶體形態(tài)調(diào)控的影響,主要通過水洗和中和的方式處理磷石膏,但是水洗法的方式耗水量大,中和法則會增多漿體中可溶性鈉鹽的含量。上述方法存均存在處理后磷石膏中等雜質(zhì)清除不佳的問題,而磷石膏中磷、氟雜質(zhì)在石膏轉(zhuǎn)化反應過程中形成的難溶性磷酸鈣和氟化鈣沉積在二水石膏晶體的表面,嚴重影響α型半水石膏晶體發(fā)育的完整性,導致高強石膏粉的力學性能下降。不經(jīng)預處理制備的α半水石膏遠達不到高強石膏的強度、凝結時間、標準稠度等性能要求,所以前期的預處理是磷石膏能否制備質(zhì)量符合標準的高強石膏關鍵所在,這也是目前磷石膏作為生產(chǎn)高強石膏原料的難點。
專利cn104628276a提出了一種磷石膏處理方法,該方法首先通過對磷石膏進行基本水洗預處理,然后陳化至附著水含量為8%-10%后加入改性劑發(fā)生化合反應,烘干煅燒。該工藝采用化合改性后的磷石膏,煅燒后得到的磷建筑石膏性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠,可以消耗大量的磷石膏,減輕對環(huán)境的污染,但是該方法要求烘干溫度為360-450℃,烘干至含水量為2%以下,煅燒溫度為200-240℃,對溫度要求較高而且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要針對的是建筑石膏,難以實現(xiàn)大量工業(yè)推廣運用。
專利cn102731001a提供了一種磷石膏復合預處理工藝,該發(fā)明依次對對化工企業(yè)直接排出的磷石膏渣進行分篩、水洗、中和、浮選和抽濾操作,這種處理方式的循環(huán)水來自化肥廠磷礦球磨或磷酸水洗工藝產(chǎn)生的廢水,其中含有更多的可溶性磷和有機雜質(zhì),使得磷石膏在預處理過程中陳序繁瑣,耗堿中和劑增多,處理之后的成品含雜質(zhì)增多,成品后期使用過程中凝結時間延長、結構疏松、強度降低,沒有達到預處理的目的。
論文“磷石膏凈化處理及其對水泥性能的影響”中介紹了用超聲波的方法預處理磷石膏,該方法處理過后的磷石膏ph為7.03,顯中性,有機物含量為0.0401mol/l,處理過后的磷石膏主要用于制作水泥的緩凝劑。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術問題,提供一種工藝簡單、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、除雜效果好、生產(chǎn)周期短、適用于工業(yè)化應用,處理的磷石膏性能優(yōu)異,可作為制備制備高強石膏原料的磷石膏預處理的方法。
本發(fā)明預處理方法包括以下步驟:
(1)磷石膏中加水配制成漿體,再加入助洗劑混合攪拌均勻后進行第一次超聲震蕩洗滌,得一次超聲混合液;
(2)向一次超聲混合液中加入清洗劑攪拌均勻后,再加入吸附劑攪拌均勻后進行第二次超聲震蕩洗滌,得二次超聲混合液;
(3)將二次超聲混合液真空抽濾,得到的濾餅再真空烘干預處理后磷石膏。
所述步驟(1)中,第一次超聲震蕩洗滌時間為5-25min。
所述助洗劑為檸檬酸鈉和/或檸檬酸鉀,添加量為磷石膏質(zhì)量的4%-8%。
所述步驟(2)中,第二次超聲震蕩洗滌時間為5-35min。
所述步驟(2)中,所述清洗劑為生石灰和/或熟石灰,添加量為磷石膏質(zhì)量的0.1%-0.5%。
所述步驟(2)中,當所述清洗劑為生石灰和熟石灰時,所述生石灰與熟石灰的質(zhì)量比小于等于0.5。
所述步驟(2)中,所述吸附劑為陶粒和/或沸石,所述陶粒的添加量為磷石膏質(zhì)量10%-20%,所述沸石的添加量為磷石膏質(zhì)量的10%-20%。
所述步驟(2)中,所述陶粒的粒徑為5-10mm,堆積密度在500-800kg/m3;所述沸石為斜發(fā)沸石、菱沸石、絲光沸石和方沸石中至少一種,粒徑為5-10mm。
所述步驟(3)中,真空烘干的溫度為50-80℃,時間為24-48h。
所述步驟(3)中,得到預處理后磷石膏ph為4-5,有機物含量<0.03mol/l。
針對背景技術中存在問題,發(fā)明人進行了如下改進:(1)采用兩次超聲震蕩:發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),在水量充足的超聲震蕩條件下,當超聲波在液體中產(chǎn)生時,會形成壓縮和膨脹區(qū)域,導致空化泡的形成和破裂,當空化泡破裂時,就會在極短時間和極小空間內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓,并伴有強烈的沖擊波和射流,對液體中的磷石膏進行劇烈的撞擊,使得磷石膏表面的可溶性磷和有機雜質(zhì)更容易脫離,具有良好的除雜效果。充分的微波時間使磷石膏中的有機、無機類雜質(zhì)釋放,但另一方面,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)微波時間并不是與除雜效果成正比的,超聲時間過長會使整個漿體的溫度升高,過高的溫度會使?jié){體中部分雜質(zhì)的活性升高,表面雜質(zhì)釋放后的磷石膏晶體的表面活性在較高的溫度下會重新吸附漿體中的雜質(zhì),從而降低了超聲預處理釋放雜質(zhì)的效果。為解決上述技術問題,發(fā)明人采用分次微波震蕩的方式,第一次微波震蕩使添加的助洗劑充分溶于漿體中,與漿體中可溶性的磷和氟反應,達到初步中和的效果,第二次微波震蕩不僅使生石灰和/或熟石灰迅速溶于漿體溶液中,達到二次中和的目的,而且微波震蕩能使磷石膏表面附著的有機雜質(zhì)快速脫落,從而讓吸附劑更好的吸收溶液中的有機雜質(zhì),達到更好的除雜效果。通過兩次微波過程,解決一次短時微波除雜不充分,長時除雜漿液溫度過高的問題。優(yōu)選控制第一次超聲震蕩洗滌時間為5-25min,第二次超聲震蕩洗滌時間為5-35min,兩次總時間控制在10-60min;(2)一次微波前添加助洗劑:研究發(fā)現(xiàn)單獨使用波微由于實驗室所用超聲波的頻率不高和超聲時間不宜過久等原因,單獨超聲震蕩只能有限去除磷石膏表面的附著雜質(zhì),使得處理后磷石膏顯現(xiàn)中性,不利于作為高強石膏原料,且除雜效果還有待進一步提高。因此申請人將微波處理作為輔助手段,先加助洗劑進行第一次超聲震蕩洗滌,與磷石膏漿體中的可溶性磷和氟反應,降低漿體的ph,在后續(xù)用于常壓水熱法制備高強石膏時起到晶型調(diào)控劑的作用,使后期制備出的高強石膏晶型良好。所述助洗劑優(yōu)選檸檬酸鈉和/或檸檬酸鉀,其具有①安全無毒②能被生物降解③具有金屬絡合能力④溶解性能極好⑤具有良好的的ph調(diào)節(jié)及緩沖性能⑥洗滌效果隨溫度升高越來越好等多重優(yōu)點,用做助洗劑時能起到很好的清洗作用又不會引入新的雜質(zhì),而且生產(chǎn)簡單,經(jīng)濟易得。并且檸檬酸鈉和檸檬酸鉀是制備高強石膏的良好的晶型調(diào)控劑。所述助洗劑的添加量為磷石膏質(zhì)量的4%-8%,過高會使溶液環(huán)境為堿性,不宜制備高強石膏,過低則達不到中和加晶型調(diào)控的效果(3)加入清洗劑和吸附劑后再進行第二次超聲震蕩:清洗劑選擇生石灰和/或熟石灰,可以達到石灰中和的目的,讓有害態(tài)的可溶磷、氟轉(zhuǎn)化為惰性的難溶鹽,從而消除可溶磷、氟對磷石膏膠結材的不利影響,使磷石膏膠結材凝結硬化趨于正常,所述清洗劑為生石灰和/或熟石灰,添加量為磷石膏質(zhì)量的0.1%-0.5%,過高會會使溶液環(huán)境為堿性,不宜制備高強石膏,過低則不能充分中和磷石膏中的可溶性磷和氟;在此基礎上進行超聲震蕩可以使得生石灰和/或熟石灰與磷石膏中的酸和可溶性的磷充分反應,實現(xiàn)了生石灰和/或熟石灰的充分利用,相比于現(xiàn)有的中和法,本發(fā)明預處理方法可以大大減少生石灰和/或熟石灰的用量,也極大的減少了磷石膏在水洗過程中的用水量,既節(jié)約了水資源,減少了二次污染。所述吸附劑選擇陶粒和/或沸石,其特有的多孔結構,不僅能有效的吸附磷石膏中的有機物雜質(zhì),而且沸石在堿性條件下對重金屬的吸附作用很好,此外,陶粒與沸石的主要組成元素都屬于磷石膏主要成分范圍之內(nèi),不會向磷石膏中重新引入新的雜質(zhì)。在此基礎上輔以超聲震蕩,能夠充分吸附磷石膏中的有機雜質(zhì)。此外發(fā)明人發(fā)現(xiàn)加入沸石后,超聲時間明顯減少,且預處理過的磷半水石膏在凝結時間、強度等性能方面有很好的改善。
有益效果:
本發(fā)明工藝簡單、生產(chǎn)周期短,易于操作、生產(chǎn)成本低、節(jié)能降耗、能大幅減少添加劑和水的用量、除雜效果好。經(jīng)本發(fā)明所處理后的磷石膏中的有機物、可溶磷和可溶氟等雜質(zhì)大幅減少,得到的磷石膏ph<6、有機物的含量<0.03mol/l、白度可達83以上,為制作高強石膏提供了必須的酸性環(huán)境,制備出的高強石膏抗折強度可達56.2mpa以上,終凝時間明顯延長,最高可達到30min,成品磷石膏不僅可以作為蒸壓或常壓水熱反應制備高強石膏,更可以用于煅燒制備β建筑石膏,優(yōu)異白度指標能更好的用于裝飾裝修材料中,擴大了產(chǎn)品的應用范圍廣,大大促進磷石膏的推廣與應用。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明,實施例中所用磷石膏為磷肥工業(yè)的固體廢棄物,來自四川銀山化工公司,所述磷石膏中的各主要組成成分為:32.8%cao、2.76%sio2、0.69%al2o3、1.02%fe2o3、0.19%mgo、46.4%so3、1.33%p2o5、0.10%有機物。生石灰和熟石灰為市售產(chǎn)品。超聲波震蕩時的頻率為80赫茲。
實施例1:
步驟1:取300g磷石膏和300g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入10g的檸檬酸鈉和9g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為10min;
步驟4:向步驟3的容器中加入1.5g的熟石灰攪拌均勻后再加入30g的陶粒和30g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為25min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于65℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為87、ph為4.53、有機質(zhì)含量為0.020mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.7mpa,抗壓強度為60.7mpa,終凝時間為22min。符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例2:
步驟1:取300g磷石膏和350g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入18g的檸檬酸鈉和6g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為10min;
步驟4:向步驟3中的容器中加入1.0g的熟石灰、0.5g的生石灰攪拌均勻后再加入50g的陶粒和35g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為25min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟4中的磷石膏置于55℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為88、ph為4.62、有機質(zhì)含量為0.012mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.5mpa,抗壓強度為59.8mpa,終凝時間為24min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例3:
步驟1:取300g磷石膏和350g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入15g的檸檬酸鈉和7g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為5min;
步驟4:向步驟3中的容器中加入1.0g的熟石灰、0.2g的生石灰攪拌均勻后再加入45g的陶粒和50g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為30min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于55℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為88、ph為4.89、有機質(zhì)含量為0.010mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.3mpa,抗壓強度為58.9mpa,終凝時間為26min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例4:
步驟1:取300g磷石膏和380g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入12g的檸檬酸鈉和8g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為5min;
步驟4:向步驟3中的容器中加入1.2g的熟石灰、0.3g的生石灰攪拌均勻后再加入45g的陶粒和50g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為10min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于60℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為89、ph為5.00、有機質(zhì)含量為0.023mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.3mpa,抗壓強度為57.6mpa,終凝時間為25min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例5:
步驟1:取300g磷石膏和400g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入4g的檸檬酸鈉和20g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為25min;
步驟4:向步驟1中的容器中加入0.8g的熟石灰、0.2g的生石灰攪拌均勻后再加入60g的陶粒和50g的沸石,,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為35min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于60℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為87、ph為4.32、有機質(zhì)含量為0.018mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為7.3mpa,抗壓強度為64.7mpa,終凝時間為27min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例6:
步驟1:取300g磷石膏和400g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入24g的檸檬酸鈉,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為15min;
步驟4:向步驟3中的容器中加入0.8g的熟石灰攪拌均勻后再加入55g的陶粒和60g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為32min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于65℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為90、ph為4.00、有機質(zhì)含量為0.009mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為7.5mpa,抗壓強度為65.5mpa,終凝時間為30min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例7:
步驟1:取300g磷石膏和450g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入8g的檸檬酸鈉和10g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為20min;
步驟4:向步驟1中的容器中加入0.6g的熟石灰、0.1g的生石灰攪拌均勻后再加入40g的陶粒和55g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為18min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于70℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為83、ph為4.85、有機質(zhì)含量為0.015mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.5mpa,抗壓強度為56.2mpa,終凝時間為24min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例8:
步驟1:取300g磷石膏和500g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入6g的檸檬酸鈉和15g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為10min;
步驟4:向步驟1中的容器中加入0.5g的熟石灰、0.2g的生石灰攪拌均勻后再加入35g的陶粒和40g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為28min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于70℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為87、ph為4.56、有機質(zhì)含量為0.013mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為7.1mpa,抗壓強度為61.1mpa,終凝時間為25min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例9:
步驟1:取300g磷石膏和550g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入5g的檸檬酸鈉和18g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為5min;
步驟4:向步驟1中的容器中加入0.4g的熟石灰、0.1g的生石灰攪拌均勻后再加入40g的陶粒和35g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為25min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于75℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為85、ph為4.93、有機質(zhì)含量為0.025mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.7mpa,抗壓強度為57.9mpa,終凝時間為27min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
實施例10:
步驟1:取300g磷石膏和600g水放入容器中配制出漿體;
步驟2:向容器中加入24g的檸檬酸鉀,混合攪拌均勻;
步驟3:將步驟2中的裝有混合漿體的容器置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為15min;
步驟4:向步驟1中的容器中加入0.3g的熟石灰攪拌均勻后再加入30g的陶粒和30g的沸石,最后置于水量充足的超聲波清洗槽中,超聲震蕩洗滌,持續(xù)時間為40min;
步驟5:將步驟4中超聲后的混合漿體進行真空抽濾,取濾餅得到清洗后的磷石膏;
步驟6:將步驟5中的磷石膏置于80℃的真空烘箱中烘干24-48h得到成品磷石膏。
步驟7:將步驟6中處理后的磷石膏通過常壓水熱的方式制備高強石膏。
本實施例處理后的磷石膏白度為86、ph為4.78、有機質(zhì)含量為0.021mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備高強石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.9mpa,抗壓強度為59.3mpa,終凝時間為23min.符合建材行業(yè)標準jc/t2038-2010中所述α-50的標準。
比較例1:
除不進行兩次微波震蕩外,助洗劑添加量為20g的檸檬酸鈉和15g的檸檬酸鉀,清洗劑添加量為2.5g的熟石灰,吸附劑添加量為30g的陶粒和30g的沸石,其余同實施例1。
本實施例處理后的磷石膏白度為88,ph為4.72、有機質(zhì)含量為0.035mol/l,消耗水的用量為875g,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.1mpa,抗壓強度為56.0mpa,終凝時間為20min。
比較例2
僅進行第二次微波震蕩,時間為60min,其余同實施例1。
本實施例處理后的磷石膏白度為78,ph為4.68、有機質(zhì)含量為0.033mol/l,利用預處理后的磷石膏成品進行常壓水熱反應制備石膏,可得高強石膏的抗折強度為6.1mpa,抗壓強度為55.5mpa,終凝時間為20min.
通過比較例很明顯得出以下結論:①和比較例1不進行超聲震蕩直接加助洗劑、清洗劑、吸附劑和水對磷石膏預處理后制備出的高強石膏,達到與本申請中大致相同的性能指標需要消耗大約2倍的助洗劑和1.5倍的清洗劑,大大增加了助洗劑和清洗劑的用量,同時用水量也大大增加。②和比較例2僅進行一次超聲震蕩相比,震蕩時間延長,而且制備出的高強石膏各項指標都低于本發(fā)明申請的指標。綜上所述,本發(fā)明申請中所述的預處理的方法能有效節(jié)約資源,且制備出的高強石膏適合于大面積推廣與應用。