专利名称：用脱硫石膏制备陶瓷模具石膏粉的方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷模具石膏粉及其制备方法，尤其涉及一种利用脱硫石膏制备 陶瓷模具石膏粉及对其改性的方法。
背景技术：
目前，全国在建的烟气脱硫工程近1亿千瓦，竣工后运行，每年脱除二氧化硫约 2000万吨，年产生脱硫石膏约5360万吨，这相当于德国的13. 9倍，日本的20倍。目前我 国脱硫石膏的利用率还很低，虽然少数电厂建设了石膏加工设备，但是其利用量很少，没有 成为主流，大部分仍以堆储为主，已成为继火电厂粉煤灰后的第二大固体废弃物，随着我国 火电厂脱硫项目的大量兴建，脱硫石膏排放量剧增，若采用抛弃堆存，需要建设专门的储存 场，不仅投资巨大，占用大量宝贵的土地资源，而且对周围的生存环境产生不利的影响。因 此利用脱硫石膏对国家环境保护和可持续发展战略有着重要影响。目前陶瓷模具石膏粉主要有蒸煮法生产的α型半水石膏粉和炒制法生产的β型 半水石膏粉。这两种模具粉各有利弊，前者强度高但吸水性能差，后者吸水性能好但强度 差。因此，有人综合利用两者性能的优点，人为地将它们按一定的比例进行混合，但是由于 这两种石膏粉的匹配问题和水化性能的差别，还是难以生产出强度和吸水性能都较好的陶 瓷模具石膏粉。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够应用于陶瓷行业的陶瓷模具石膏粉，且可以综合利 用脱硫石膏、降低陶瓷模具石膏粉的成本，使制备出的陶瓷模具石膏粉具有强度高、吸水率 高的特点。本发明的技术方案为一种应用于陶瓷行业的陶瓷模具石膏粉，由以用脱硫石膏 煅烧制备出的石膏粉为主要原料，然后再使用一些外加剂对其进行改性。本发明所述的石膏粉是直接把火力发电厂脱硫的固体废弃物脱硫石膏放入到回 转窑内进行煅烧处理。回转窑内分为高温煅烧段与低温煅烧段，在高温煅烧段迅速完成脱 硫石膏附着水的快速脱去，形成大量的水蒸汽，使脱硫石膏在低温煅烧段脱去部分结晶水 的过程中，周围笼罩着足够大的水蒸汽压。脱硫石膏在处于较高的水蒸汽压的状态下脱水， 可以使生成的半水石膏的晶形较为完整，晶体有较少的裂纹，密度较大，因此，煅烧出的石 膏粉的性能较为优异。本发明所述的化学外加剂是减水剂、缓凝剂、保水剂、增强剂以及填充材料。本发明所述的减水剂有聚羧基减水剂、萘系减水剂、木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺 减水剂，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的1 10%。。本发明所述的保水剂有膨润土、蒙脱石、甲基纤维醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟乙 基甲基纤维素醚、羟甲基纤维素钠，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的0. 2 50%。本发明所述的缓凝剂有硼酸、柠檬酸钠、柠檬酸、多聚磷酸钠、酒石酸、骨胶，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的0. 1 5%0。本发明所述的增强剂有硅氟酸钠、氟化钠、氯化镁，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量 的 5%0。本发明所述的填充材料有有氢氧化钙、滑石粉、石灰石粉，掺量占陶瓷模具石膏粉 总重量的0 20%。有益效果1、原料廉价易得，生产方式利于陶瓷模具石膏粉产业的可持续发展。本发明所用 的脱硫石膏在我国已成为继火电厂粉煤灰后的第二大固体废弃物，且目前尚未大量应用， 一般是作为废渣排放在堆场，价格便宜，只要在石膏粉厂合理运输半径内就即可；2、配料简单。只要在经过煅烧处理后的脱硫石膏制备出的石膏粉中掺入一定量的 化学外加剂，即制备出性能优异的模具石膏粉；3、陶瓷模具石膏粉的性能优异。用本发明生产和陶瓷模具石膏粉制作的陶瓷模具 具有精度高，轮廓清晰，仿真性强，尺寸稳定，表面光洁度高等特点。4、提高石膏粉的附加值及拓宽使用范围。将经过回转窑煅烧处理的脱硫石膏配入 不同种类及掺量的外加剂，可以制成应用于陶瓷行业的模具石膏粉；5、开辟了脱硫石膏新的应用领域。
图1是本发明的生产工艺流程图。图2是用脱硫石膏生产出的石膏粉的微观结构图。
具体实施例方式以下结合本发明内容提供以下实施例用脱硫石膏制备陶瓷模具石膏粉的方法，先把脱硫石膏通过特殊的回转窑煅烧工 艺制备出性能优异的石膏粉，然后按照比例称取各种原材料，先把配比中的部分石膏粉与 所需要的外加剂混合并搅拌均勻，然后再与另一部分的石膏粉相混，搅拌均勻形成产品，进 行装袋。根据陶瓷模具石膏粉应用需要，通过调整发明配方，可以获得所需要的性能，在具 体实施过程中，各组分重量百分比为实施例一按重量计，取用脱硫石膏制备出的石膏粉9. 5份、柠檬酸0. 05份、甲基纤维素醚 0. 05份、氢氧化钙0. 05份、聚羧基减水剂0. 35份，投入到搅拌机，混合20分钟，搅拌机转速 60转/分钟，然后再与90份脱硫石膏制备出的石膏粉相混，混合时间40分钟，搅拌转速60 转/分钟，得到成品陶瓷模具石膏粉100份。实施例二 按重量计，取用脱硫石膏制备出的石膏粉9. 55份、柠檬酸钠0. 05份、蒙脱石0. 1 份、磺化三聚氰胺减水剂0. 3份，投入到搅拌机，混合20分钟，搅拌时间60转/分钟，然后 再与90份脱硫石膏制备出的石膏粉相混，混合时间40分钟，搅拌转速60转/分钟，得到成 品陶瓷模具石膏粉100份。实施例三
按重量计，取脱硫石膏制备出的石膏粉8. 95份，多聚磷酸钠0.5份、羟甲纤维素钠 0. 05份、磺化三聚氰胺减水剂0. 5份，投入到搅拌机，混合20分钟，搅拌时间60转/分钟， 然后再与90份脱硫石膏制备出的石膏粉相混，混合时间40分钟，搅拌转速60转/分钟，得 到成品陶瓷模具石膏粉100份。实施例四按重量计，取细度为300目的石灰石粉9份，多聚磷酸钠0. 3份、羟甲纤维素钠 0. 05份、磺化三聚氰胺减水剂0. 35份、硅氟酸钠0. 3份，投入到搅拌机，混合20分钟，搅拌 时间60转/分钟，然后再与90份脱硫石膏制备出的石膏粉相混，混合时间40分钟，搅拌转 速60转/分钟，得到成品陶瓷模具石膏粉100份。实施例五按重量计，取脱硫石膏制备出的石膏粉7. 05份，多聚磷酸钠0. 3份、细度为300目 的膨润土 2份、磺化三聚氰胺减水剂0. 45份、硅氟酸钠0. 2份，投入到搅拌机，混合20分钟， 搅拌时间60转/分钟，然后再与90份脱硫石膏制备出的石膏粉相混，混合时间40分钟，搅 拌转速60转/分钟，得到成品陶瓷模具石膏粉100份。上述组分按前述工艺制备得陶瓷模具石膏粉，参照QB/T 1640-92《陶瓷模用石膏 物理性能测试方法》技术标准、QB 1639-92《陶瓷模用石膏物理性能测试方法》和陈燕等主 编的《石膏建筑材料》提及到的石膏检测方法进行性能的测试。其测试参数性能指标见下 表。
权利要求
1.用脱硫石膏制备陶瓷模具石膏粉的方法，是采用固体废弃物脱硫石膏为主要原材 料，其特征是先将脱硫石膏经过特殊的回转窑煅烧工艺处理，然后再使用一些外加剂对其 改性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是采用特殊的回转窑煅烧工艺方法。回转窑内 分为高温煅烧段与低温煅烧段。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是高温煅烧段的煅烧温度为800°C 1000°C，低 温煅烧段的煅烧温度为200°C 600°C。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是化学外加剂由减水剂、保水剂、缓凝剂、增强 剂以及其它的填充材料组成。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是减水剂的种类有聚羧基减水剂、萘系减水剂、 木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺减水剂，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的1 10%。。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征是保水剂的种类有膨润土、蒙脱石、甲基纤维 醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟甲基纤维素钠，掺量占陶瓷模具石膏粉 总重量的0. 2 50%ο
7.根据权利要求4所述的方法，其特征是缓凝剂的种类有硼酸、柠檬酸钠、柠檬酸、多 聚磷酸钠、酒石酸、骨胶，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的0. 1 5%。。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征是增强剂的种类有硅氟酸钠、氟化钠、氯化镁， 掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的0 5%。。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征是其它的填充材料有氢氧化钙、滑石粉、石灰石 粉，掺量占陶瓷模具石膏粉总重量的0 20%。
全文摘要
本发明是用于陶瓷行业的一种陶瓷模具石膏粉的制备方法。这种陶瓷模具石膏粉主要是以电厂的脱硫产物-脱硫石膏为主要原料。该方法是先将脱硫石膏在煅烧窑内进行煅烧，然后在经过煅烧处理后的石膏粉中掺入1～10‰的减水剂、0～5‰的缓凝剂、0.2～50‰的保水剂、0～5‰的增强剂以及其它的填充材料0～20％进行改性，得到性能优异的石膏粉产品。本发明开拓了一条用脱硫石膏生产高强度、高吸水性、低收缩变形、低成本的优质陶瓷模具石膏粉的新途径，它不仅为固体废弃物脱硫石膏的综合利用开辟了一条新的途径，而且还解决了目前国内陶瓷模具石膏粉质量较差的问题。
文档编号C04B11/26GK101993231SQ200910170908
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者权刘权, 韩永圣 申请人:江苏仁和建材科技有限公司