α-石膏及其生产方法_2

文档序号:8242788阅读:来源:国知局
ll〇°C、pH值为6、盐溶液浓度为25%、固液比为 1 : (4?8)时,可以得到较好晶型的a-半水石膏。
[0014] 然而,在上述现有技术的方法中,对原料的品位要求较高,导致方法的适用范围较 窄,并且a-石膏(g卩a-半水石膏)的结晶性和形貌一般较差,致使制得的石膏产品强度偏 低。

【发明内容】

[0015] 为克服现有技术中的上述缺陷,本发明人经过深入研宄和大量实验,提供了如下 技术方案: 在一方面,提供了一种利用脱硫石膏或柠檬酸石膏生产a-石膏的方法,其特征在于: 所述生产方法包括下列步骤: (1) 将脱硫石膏或柠檬酸石膏和水按规定配比混合后进行制浆,得到浆料; (2) 在媒晶剂的存在下使所述浆料发生水热反应; (3) 将步骤(2)的反应物脱水、干燥,制得成品a-高强超硬石膏。
[0016] 优选地,步骤(2 )分一个或多个阶段进行。当采用多个阶段时,各个阶段可以使用 不同的媒晶剂。
[0017] 优选地,所述步骤(2)按如下子步骤进行: (a) 向步骤(1)制得的浆料中加入媒晶剂A,其中以重量计,脱硫石膏或柠檬酸石膏为 6?9份,水为11?15份,媒晶剂A的用量是脱硫石霄或梓檬酸石霄重量的0. 25%?0. 30%, 反应温度为135°C?155°C,优选145°C,反应压力3. 0?4. 5Mpa,优选3. 5Mpa,反应时间为 70min?90min,优选为 80min; (b) 在子步骤(a)结束后,向其中加入媒晶剂B,媒晶剂B的用量是脱硫石膏或柠檬 酸石膏重量的〇. 15%?0. 20%,并补充1?5份的水,改变反应条件,反应温度为130°C? 142°C,优选135°C,反应压力3. 5?4. 5Mpa,优选4.OMpa,反应时间为40min?60min,优选 为50min;和 (c) 将步骤(b)的反应产物降温至125-138°C,优选136°C,将反应压力将至3.0? 3. 2Mpa,优选 3.OMpa,保持 40min?60min,优选 50min; 其中子步骤(b)的压力大于子步骤(a)的压力,并且媒晶剂A可以为不含羟基的羧酸或 其混合物,优选为不含羟基的多元羧酸或其混合物,更优选为顺丁烯二酸、乙二胺四乙酸或 其混合物,最优选为其二者的混合物,研宄发现当为其二者的混合物时可获得最佳的结晶 控制效果,其二者重量比例优选为1:1 ;媒晶剂B可以为含羟基的羧酸或其混合物,优选为 含羟基的多元羧酸或其混合物,更优选为含羟基的三元或更多元的羧酸或其混合物。
[0018] 本发明人经研宄发现,当子步骤(a)中的媒晶剂选择不含羟基的羧酸时,有利于抑 制石膏的长径比,使石膏晶体变得相对短粗,成为较为理想的短柱状晶体,从而提高石膏的 抗压强度;与此同时,在子步骤(b)中,通过使用含羟基的多元羧酸作为媒晶剂,可以改善 晶体形貌,完善结晶,这主要归因于含羟基的多元有机羧酸由于羟基的电子作用,在溶液中 电离出的羧酸根官能团,通过与钙离子络合选择吸附在不同晶面上,改变不同晶面相对生 长速率,从而达到改变晶体形貌的目的。通过在两个步骤(或阶段)中使用所述两种不同的 媒晶剂分别来控制形态和修饰形貌,使两个步骤有机结合,可以获得形貌可控的结晶理想 的石膏晶体。
[0019] 上述分步骤且使用不同媒晶剂和反应条件来调控石膏晶体结晶的方法在现有技 术中没有记载,本领域技术人员也难以想到采用这样的方法来制备石膏晶体,因为本领域 中的一贯做法是在一个步骤中来制备石膏晶体,反应条件单一,即使能够想到分别使用两 种或多种媒晶剂,也没有动机先使用不含羟基的羧酸、后使用含羟基的羧酸,上述效果是本 领域技术人员所预料不到的。
[0020] 更进一步地,本发明人经过大量研宄发现,不同酸度的羧酸的羧酸根阴离子与钙 离子的络合稳定性有较大差异,所含官能团中的羟基、羧基的数量及结构位置等对有机酸 媒晶剂(即转晶剂)的转晶效果存在影响,此外表面活性剂型转晶剂对脱水反应有明显的抑 制作用,为此本发明开发了如下结构式(I)所示的低聚物性媒晶剂。出乎意料地发现,在本 发明的所述方法中,当媒晶剂B为如下结构式(I)所示的聚合物时具有最佳的结晶效果:
【主权项】
1. 一种利用脱硫石膏或柠檬酸石膏生产α-石膏的方法,其特征在于:所述生产方法 包括下列步骤: (1) 将脱硫石膏或柠檬酸石膏和水按规定配比混合后进行制浆,得到浆料; (2) 在媒晶剂的存在下使所述浆料发生水热反应; (3) 将步骤(2)的反应物脱水、干燥,制得成品α -高强超硬石膏。
2. 如权利要求1所述利用脱硫石膏或柠檬酸石膏生产α -石膏的方法,其特征在于: 所述脱硫石膏中二水硫酸钙品位含量大于89%,亚硫酸钙的含量低于0. 8% ;所述柠檬酸石 膏中二水硫酸妈品位含量大于90%。
3. 如权利要求1或2所述利用脱硫石膏或柠檬酸石膏生产α -石膏的方法,其特征在 于:步骤(2)分一个或多个阶段进行。
4. 如前述权利要求中任一项所述利用脱硫石膏或柠檬酸石膏生产α -石膏的方法,其 特征在于:在步骤(3)中,脱水后的反应物在进入干燥机前温度保持为IKTC _135°C ;所述 干燥步骤中的物料干燥温度为135°C _145°C,干燥后物料结晶水含量为0. 45%-0. 55%。
5. 根据前述权利要求中任一项的方法制得的α -石膏。
6. 根据权利要求5的α-石膏,该α-石膏晶体为短柱状,长径比小于2,粒度范围为 2-35 μ m,平均粒度为15. 50-25. 50 μ m,根据GB/T 17669. 3-1999测得的干抗压强度大于 60.15Mpa〇
【专利摘要】本发明公开了一种α-石膏及其生产方法,所述生产方法包括下列步骤:将脱硫石膏或柠檬酸石膏和水按规定配比混合后进行制浆,得到浆料;使所述浆料发生水热反应;将反应物脱水、干燥,制得成品即高强超硬α-石膏。生产的α-高强超硬石膏,可做多种高档石膏模具或高档建筑及装饰材料等,具有流动性好、仿真性强、强度高、表面光滑等优点。
【IPC分类】C04B11-26
【公开号】CN104556761
【申请号】CN201510052903
【发明人】赵云龙, 康建红
【申请人】赵云龙, 康建红
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月2日
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