专利名称：一种以干法脱硫灰为原料的面层粉刷石膏及其制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种以干法脱硫灰为原料的面层粉刷石膏及其制备方法。
背景技术：
粉刷石膏是二水硫酸钙经脱水或无水硫酸钙经煅烧或激发，其生成物半水硫酸钙 (CaSO4 · 1/2H20)和II型无水硫酸钙(II型CaSO4)单独或两者混合后掺入外加剂，也可加入填料制成的抹灰材料。面层粉刷石膏是用于底层粉刷石膏或其它基底上的最后一层石膏抹灰材料，通常不含集料，具有较高的强度。通常的粉刷石膏都是以建筑石膏为原料，而用脱硫灰-脱硫石膏混合料替代建筑石膏能够降低石膏资源的利用，同时合理利用脱硫石膏等固体废弃物能有效改善环境促进可持续发展，已经成为一项热门的研究话题。
脱硫灰是钢铁、冶金、建材等行业采用干法-半干法脱硫工艺过程中产生的一种高钙高硫工业飞灰。一般情况下，湿法烟气脱硫的副产物是脱硫石膏，干法和半干法烟气脱硫的副产物是脱硫灰。脱硫石膏的用途广泛如自流平砂浆、模具石膏、粉刷石膏等，而且许多技术也日益成熟。而脱硫灰由于其成分复杂性，目前尚未能得到有效的利用。
脱硫灰呈粉末状，密度为2. 2-2. 8g/cm3,堆积密度为1. 0-1. 4g/cm3,脱硫灰中的含硫物相既有CaSO4也有CaSO3,以CaSO3为主；另外还有一部分未完全反应的游离CaO，未完全反应的钙元素一般以Ca(OH)2W形式存在，且因烟气中大量CO2的存在，在脱硫的同时 CaCO3的产生往往也不可避免，因此脱硫灰一般由亚硫酸钙(10% 50% )、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、氯化钙、氟化钙以及飞灰组成，其中，CaSO3 · 1/2H20在600°C或者酸性条件下能够分解；因为含有Ca (OH)2,脱硫灰渣呈碱性；在与潮湿空气接触时，其中的CaSO3 · 1/2H20 和Ca(OH)2可分别转变为CaSO4 · 2H20和CaCO30
目前部分建材企业采取干法-半干法进行烟气脱硫，产生了大量的脱硫灰，不仅占用了大量的土地，且对环境也造成了污染，因此对脱硫灰的综合利用研究成为当前急需解决的问题，也是制约烟气脱硫技术在燃煤电厂应用的一个技术瓶颈。发明内容
本发明的目的在于提供一种制备工艺简单，性能稳定，具有良好施工性能的面层粉刷石膏，本发明的另一目的是提供上述面层粉刷石膏的制备方法。
本发明的技术方案是一种以干法脱硫灰为原料的面层粉刷石膏，以煅烧的脱硫石膏粉和经过循环流化床循环脱硫排放出来干法脱硫灰为胶凝材料，它由胶凝材料、外加剂(石膏缓凝剂、粘结剂、保水剂)、填料三大部分组成；其原料组分及各组分所占的重量份分别为煅烧脱硫石膏粉40-60份、干法脱硫灰10-40份、石膏缓凝剂0. 5-1份、粘结剂 0-0. 2份、保水剂0-0. 2份、填料20-40份。
优选上述的煅烧脱硫石膏粉比表面积在300-500m2/kg ；其主要成份为半水石膏，一般半水石膏质量含量大于95 %。
优选所述的干法脱硫灰为循环流化床脱硫工艺排放出的干法脱硫灰，密度为 2. 4-2. 6g/cm3 ；主要含有 CaSO4 · 0. 5H20, CaCO3, Ca(OH)2 以及少量 CaSO4。
优选所述的石膏缓凝剂为柠檬酸钠、柠檬酸、多聚磷酸钠、酒石酸或动物蛋白钠Trrt. ο
优选所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)、甲基纤维素醚(MC)，羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)；保水剂粘度在0. 8-10万mpa · s之间。
优选所述的粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉、醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉中的一种。
优选所述的填料为市售的双飞粉；一般双飞粉的细度在200-500目，白度大于94， 其主要成分主要为重质碳酸钙，质量含量大于85%。
本发明还提供了上述的面层粉刷石膏的制备方法，其具体步骤如下先将脱硫石膏粉、干法脱硫灰、石膏缓凝剂、保水剂、粘结剂和填料按配比称量，然后投入混料机中，混合搅拌，装袋包装好得到面层粉刷石膏干粉料。一般混合搅拌5-10分钟即可。
有益效果
本发明所述的面层粉刷石膏，制备方式简单，成本低廉，具有强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异等特点，在生产过程中充分利用脱硫石膏和干法脱硫灰等工业废渣，是一种环保节能新型建筑材料。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明，以下每份重量份按IOOg计。
实施例1
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉60份，比表面积为330m2/kg，干法脱硫灰10份，密度为2. 56g/cm3，石膏缓凝剂动物蛋白类钠盐(市售苏州兴邦缓凝剂SG)0. 5份，保水剂羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)O. 2份，粘度为6万mpa. s，粘结剂(“瓦克”VINNAPAS 5044)醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0. 2份，双飞粉30份，细度为350目，投入混料机中，混合10分钟，制备面层粉刷石膏干粉料。
实施例2
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉55份，比表面积为380m2/kg，干法脱硫灰25份，密度为2. 42g/cm3，石膏缓凝剂柠檬酸钠0.6份，保水剂甲基纤维素醚(MC) 0. 1份，粘度为6万 mpa. s，粘结剂(“易来泰”ELOTEX FL4200)醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉0. 2份，双飞粉20份，细度为400目，投入混料机中，混合10分钟，制备面层粉刷石膏干粉料。
实施例3
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉40份，比表面积为420m2/kg，干法脱硫灰40份， 密度为2. 48g/cm3，石膏缓凝剂多聚磷酸钠0. 7份，保水剂羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)O. 2 份，粘度为8万mpa. s，粘结剂(山西三维SWF-05)聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉0. 1份，双飞粉20份，细度为300目，投入混料机中，混合10分钟，制备面层粉刷石膏干粉料。
实施例4
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉50份，比表面积为450m2/kg，干法脱硫灰30份，密度为2. 59g/cm3，石膏缓凝剂酒石酸0. 8份，保水剂羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)O. 1份，粘度为2万mpa. s，粘结剂(“瓦克”VINNAPAS 5044)醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉0. 1份， 双飞粉20份，细度为450目，投入混料机中，混合10分钟，制备面层粉刷石膏干粉料。
实施例5
按重量计，称取煅烧脱硫石膏粉45份，比表面积为480m2/kg，干法脱硫灰15份，密度为2. 51g/cm3，石膏缓凝剂柠檬酸1份，双飞粉40份，细度为500目，投入混料机中，混合 5分钟，制备面层粉刷石膏干粉料。
将上述实施例制备的面层粉刷石膏干粉料，加入45-50份水，用搅拌机先以60转 /分，搅拌5分钟，再以125转/分钟，搅拌5分钟，得到面层粉刷石膏浆料。依据标准JCT 517-2004《粉刷石膏》相关测试方法，测试性能如表1所示。
表 权利要求
1.一种以干法脱硫灰为原料的面层粉刷石膏，其原料组分及各组分所占的重量份分别为煅烧脱硫石膏粉40-60份、干法脱硫灰10-40份、石膏缓凝剂0. 5-1份、粘结剂0-0. 2份、 保水剂0-0. 2份、填料20-40份。
2.根据权利要求1所述的面层粉刷石膏，其特征在于所述的煅烧脱硫石膏粉比表面积在 300-500m2/kg。
3.根据权利要求1所述的面层粉刷石膏，其特征在于所述的干法脱硫灰为循环流化床脱硫工艺排放出的干法脱硫灰；密度为2. 4-2. 6g/cm3。
4.根据权利要求1所述的面层粉刷石膏，其特征在于所述的石膏缓凝剂为柠檬酸钠、 柠檬酸、多聚磷酸钠、酒石酸或动物蛋白钠盐。
5.根据权利要求1所述的面层粉刷石膏，其特征在于所述的保水剂为甲基纤维素醚、 羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚；保水剂粘度在0. 8-10万mpa · s之间。
6.根据权利要求1所述的面层粉刷石膏，其特征在于所述的粘结剂为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉、聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚物或醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉中的一种。
7.一种制备如权利要求1所述的面层粉刷石膏的方法，其具体步骤如下先将脱硫石膏粉、干法脱硫灰、石膏缓凝剂、保水剂、粘结剂和填料按配比称量，然后投入混料机中，混合搅拌，得到面层粉刷石膏。
全文摘要
本发明涉及一种以干法脱硫灰为原料的面层粉刷石膏及其制备方法，其原料组分及各组分所占的重量份分别为煅烧脱硫石膏粉40-60份，干法脱硫灰10-40份，石膏缓凝剂0.5-1份，粘结剂0-0.2份，保水剂0-0.2份，填料20-40份。本发明开发了一种强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异的面层粉刷石膏，开拓了一条利用废弃物干法脱硫灰生产性能优异的面层粉刷石膏的新途径，充分利用脱硫石膏和干法脱硫灰等工业废渣制备绿色节能新型墙体抹灰材料，一方面可以减少对环境的污染，另一面资源化利用废弃物减少了因废弃物堆放而占用的大量土地资源，具有很好的发展前景。
文档编号C04B28/14GK102503334SQ20111033602
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者张毅, 李东旭, 黄斌 申请人:南京工业大学