一种磷石膏的预处理方法和一种纸面石膏板及其制备方法与流程

文档序号:16520603发布日期:2019-01-05 09:56阅读:259来源:国知局

本申请涉及但不限于新型建筑材料领域,具体涉及但不限于一种纸面石膏板生产用磷石膏的预处理方法和一种纸面石膏板及其制备方法。



背景技术:

磷石膏是磷肥工业的副产物,近年来,中国的磷肥产量和消费量已位居世界第一。随着磷肥产业的迅猛发展,磷石膏的年产量不断增长,到2013年我国的磷石膏年产量已达到了约7000万吨。我国各种工业副产石膏中,磷石膏产量最大,占总量38%。日本、韩国和德国等发达国家对磷石膏的利用率较高,日本达到了90%左右,而我国对磷石膏的利用率才仅有27%。磷石膏的堆积不仅占用了大量的土地资源,而且对周边的大气、土壤、水系及人文环境造成了一定的危害,因此磷石膏的综合利用迫在眉睫。

目前,我国生产纸面石膏板的原料大多为脱硫石膏和天然石膏,随着各领域对脱硫石膏的研究和应用日趋成熟,脱硫石膏资源也趋于紧俏。我国的天然石膏资源丰富,但是分布却不均匀,而且高等级的天然石膏的含量并不多,仅8%左右,在我国的大部分地区获得优质的天然石膏非常不容易。与普通天然石膏相比,磷石膏中二水硫酸钙的含量较高,一般为90%左右,从理论上讲,磷石膏应该可以代替脱硫石膏或天然石膏来生产纸面石膏板。但是,完全利用磷石膏生产纸面石膏板在国内尚未见有报道。这是因为在实际生产中,完全利用磷石膏生产纸面石膏板还存在一定的问题,如标准稠度需水量大、凝结时间长、强度低、石膏板芯与护面纸不粘接、防水性较差等。这些问题的产生是由于磷石膏中含有p2o5和f-等酸性杂质、碱金属离子等杂质。少数企业采用水洗的方式对磷石膏进行处理,可水洗的处理方法成本比较高,一次投入大,且会产生废水,造成二次污染的问题。



技术实现要素:

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请提供了一种成本低且不会产生废水的磷石膏的预处理方法,和一种完全使用所述预处理得到的磷石膏制备的纸面石膏板及其制备方法,实现了磷石膏的综合利用,且制备的纸面石膏板的标准稠度需水量小、凝结时间短、强度高、石膏板芯与护面纸粘接性好、防水性好。

具体地,本申请提供了一种磷石膏的预处理方法,所述方法包括:将磷石膏烘干后与生石灰按100:0.1~3的重量比混合,研磨,在140~180℃下煅烧,陈化。

在本申请的实施方式中,所述磷石膏与生石灰的重量比可以为100:0.1~0.6。

本申请还提供了一种纸面石膏板,所述纸面石膏板包括根据如上所述的方法预处理的磷石膏。

在本申请的实施方式中,所述纸面石膏板的制备原料石膏可以完全为根据如上所述的方法预处理的磷石膏。

在本申请的实施方式中,制备所述纸面石膏板的原料可以包括:

可选地,制备所述纸面石膏板的原料包括:

在本申请的实施方式中,所述粘结剂可以为改性淀粉。

可选地,所述粘结剂为改性玉米淀粉。

在本申请的实施方式中,所述防水剂可以选自有机硅油或乳化石蜡。

在本申请的实施方式中,所述发泡剂可以选自皂角松香酸、烷基磺酸钠、烷基硫酸钠或聚乙二醇。

本申请还提供了一种制备纸面石膏板的方法,所述方法包括:

将100重量份磷石膏烘干后与0.1~3重量份生石灰混合,研磨,在140~180℃下煅烧,陈化;

加入0.3~1重量份粘结剂、0.1~2重量份碳酸钙、0.1~1重量份防水剂、0.04~0.15重量份发泡剂和65~75重量份水,搅拌制成料浆;

上、下附护面纸成型,干燥,即得。

在本申请的实施方式中,所述制备纸面石膏板的方法还包括将干燥后的纸面石膏板按要求的尺寸进行切割。

与现有技术相比,本申请通过对磷石膏进行预处理去除了磷石膏中的p2o5和f-等酸性杂质,可使磷石膏标准稠度大、凝结时间长及强度低的问题得到改善,而且避免了水洗处理方法带来的二次污染,减小了磷石膏的处理成本。

进一步地,本申请的发明人意外地发现在制备纸面石膏板的原料中添加碳酸钙可以改善纸面石膏板的粘纸情况。同时,本申请通过使用防水剂改善了纸面石膏板的防水性能,保证了纸面石膏板的质量。

通过本申请的磷石膏预处理方法和采用本申请的纸面石膏板配方,真正实现了用磷石膏完全代替脱硫石膏和天然石膏来制备纸面石膏板,既节省了矿产资源的开采,使得工业副产物——磷石膏变废为宝,产生了一定的经济效益。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

以下实施例中所使用的磷石膏由湖北兴发化工集团提供,其ph为3-5,品位80-90;其他原料和试剂,如无特别说明,均为普通市售产品。

实施例1

将100kg磷石膏烘干后与0.1kg生石灰混合,球磨,在140℃下煅烧,陈化;加入1kg改性玉米淀粉,2kgcaco3,1kg有机硅油,0.15kg烷基磺酸钠,75kg水,搅拌均匀,制成料浆;料浆与上、下护面纸结合成型,切断,最后干燥制成纸面石膏板。

与使用未经处理的磷石膏制备的纸面石膏板(其他的制备工艺与实施例1相同)相比,实施例1制备的纸面石膏板的粘结性能从v级提高到了ⅱ级,2h吸水率达到6.83%,横向断裂载荷提高24%,纵向断裂载荷提高31%。

实施例2

将100kg磷石膏烘干后与3kg生石灰混合,球磨,在180℃下煅烧,陈化;加入0.3kg改性玉米淀粉,0.1kgcaco3,0.1kg有机硅油,0.04kg聚乙二醇,65kg水,搅拌均匀,制成料浆;料浆与上、下护面纸结合成型,切断,最后干燥制成纸面石膏板。

与使用未经处理的磷石膏制备的纸面石膏板(其他的制备工艺与实施例2相同)相比,实施例2制备的纸面石膏板的粘结性能从v级提高到了ⅱ级,2h吸水率达到8.9%,横向断裂载荷提高22%,纵向断裂载荷提高29%。

实施例3

将100kg磷石膏烘干后与0.8kg生石灰混合,球磨,在180℃下煅烧,陈化;加入0.6kg改性玉米淀粉,0.8kgcaco3,0.6kg有机硅油,0.08kg皂角松香酸,72kg水,搅拌均匀,制成料浆;料浆与上、下护面纸结合成型,切断,最后干燥制成纸面石膏板。

与使用未经处理的磷石膏制备的纸面石膏板(其他的制备工艺与实施例3相同)相比,实施例3制备的纸面石膏板的粘结性能从v级提高到了ⅰ级,2h吸水率达到6.9%,横向断裂载荷提高40%,纵向断裂载荷提高53%。

对比例1

对比例1与实施例2的区别仅在于不添加caco3。

制备的纸面石膏板的粘结性能为iv级。

对比例2

对比例2与实施例3的区别仅在于不添加caco3。

制备的纸面石膏板的粘结性能为iii级。

对比实施例2与对比例1,实施例3与对比例2可以看出,caco3的添加可以显著纸面石膏板的粘结性能。

虽然已有使用石灰水处理磷石膏的方法,但是这种方法仅仅能提高磷石膏制备的石膏板的力学性能,但是石膏板的护面纸粘结性能无法达到国家标准的要求,而本申请通过改进磷石膏的预处理方法,并在制备纸面石膏板的原料中添加caco3,不但显著提高了纸面石膏板的力学性能,还显著提高了纸面石膏板的护面纸粘结性能,达到了国家标准的要求。

虽然本申请所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员,在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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