本发明涉及一种砂浆的制备工艺，特别是一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法。
背景技术：
石膏砂浆--是以α半水石膏为胶凝材料的预拌砂浆，是一种新型的墙体室内专用的绿色环保型抹灰材料，它能解决建筑工程中许多材料面抹灰难，易出现空鼓、开裂等质量通病，尤其对混凝土、加气混凝土砌块、聚苯板等各种基材效果更加明显。而机械喷涂石膏砂浆则是一种能够用机械喷涂设备进行施工的石膏砂浆。
尽管石膏砂浆具有以上诸多优点，但是，其与传统的水泥砂浆相比，存在的最大的缺陷就是成本太高，从目前市场价格上看，水泥砂浆的价格一般在200～300元，而国外机喷石膏砂浆价格在2000元左右，国内机喷石膏砂浆也要1000元左右。造成上述价格差距的原因主要是目前我国的α-半水石膏因受优质天然石膏产量低和生产成本相应较高的影响，所以导致目前的α-半水石膏基本用于陶瓷模具，在其他方面难以推广应用。
电石渣，电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。其主要成分为ca(oh)2(80％-90％)，同时还含有sio2、mgo、al2o3，及少量的caco3、fe2o3、碳渣和s、p等有机杂质。电石渣呈强碱性，其ph值可达12以上。1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆。由于电石渣数量庞大，运输成本高，现目前主要的处理方式还是就地堆放，但这不仅会占用有限的土地资源，而且污染堆放场地附近的水体及土壤。
本研究者通过研究，采用电石渣原料，以磷酸及硫酸为反应介质，通过控制磷酸浓度及温度，使α型半水硫酸钙直接成核，无需经过二水硫酸钙向α型半水硫酸钙转晶的过程，同时，通过控制电石渣与磷酸质量比，以及硫酸浓度，调控α型半水硫酸钙晶体各晶面的生长速率，实现短柱状晶形控制，从而制备出α高强石膏，并以α高强石膏作为主要原料制备机械喷涂石膏砂浆。该制备技术不仅可以降低机械喷涂石膏砂浆的生产成本，同时，还可以满足机械喷涂石膏砂浆的物理力学性能；并且，使电石渣变废为宝，实现资源化利用。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法。本发明具有机械喷涂石膏砂浆制造成本低，物理力学性能好，同时，将电石渣变废为宝，实现了电石渣资源化利用的特点。
本发明的技术方案：一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1)将电石渣烘干，然后研磨，得a品；
2)先将磷酸置于反应器中，再将a品放入反应器中，反应120～180min，过滤分离后，滤液为b品；
3)将b品加热升温至85～95℃，取硫酸溶液，缓慢加入b品中反应，过滤、分离，并洗涤烘干，即得α高强石膏粉；
4)将步骤3)制得的α高强石膏粉与石英砂、缓凝剂和聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠混合，加入适量的水，即得机械喷涂石膏砂浆。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤1)中，所述电石渣烘干后，游离水分小于5％。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤1)中，所述电石渣研磨后，粒径为80-120目。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤2)中，所述磷酸溶液浓度为25～35％。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤2)中，所述磷酸溶液与电石渣粉的重量比为2.0～8.0：1。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤2)中，所述反应的温度为10～20℃，反应环境压力为常压。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤3)中，所述硫酸溶液的浓度为98％，加入后硫酸根浓度为b品中钙离子浓度的1.02～1.25倍。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，步骤3)中，所述硫酸的缓慢加入方式是滴加。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，所述步骤3)中，加入硫酸后反应的时间为60～300min，是用80～95℃热水洗涤和烘干至游离水分小于2％。
前述的机械喷涂石膏砂浆的制备方法，所述步骤4)中，所述机械喷涂石膏砂浆按重量份计，由α高强石膏粉40-60份、石英砂40-60份、缓凝剂0.1-0.3份和聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠0.2-0.4份混合，然后加入适量的水搅拌混合而成。
本发明的有益效果
1、本发明通过以电石渣为原料，制备机械喷涂石膏砂浆的主要原料α高强石膏，由于电石渣本身就是一种污染环境的废料，在原料成本上非常便宜，大大降低了石膏基自流平砂浆的生产成本；同时，本发明的方法制得的α高强石膏品质好，纯度高，大大提高了机械喷涂石膏砂浆的物理力学性能；再者，本发明通过以电石渣为原料制备主要的石膏，将本身是废渣的电石渣有效利用，将其变废为宝，实现资源化利用，对环境可持续发展具有重要意义。
2、本发明通过电石渣制备α高强石膏粉的制备工艺中，不产生二水石膏晶体，直接得到α半水石膏，因此，不需要蒸压脱水工艺，与传统的制备α半水石膏的工艺相比，大大节约了能耗，并且，大大简化了工艺，提高了生产效率。
3、本发明反应结束后，滤液为磷酸及硫酸混酸溶液，经浓度调节后即可用于另外批次的石膏粉的生产中，可循环利用，进一步降低了生产成本。
通过对本发明制得的α高强石膏粉进行检测，其白度≥95，杂质含量少，α高强石膏中石膏含量≥98％，完全达到了现目前高品质的α高强石膏的级别。
本发明电石渣中金属元素，在磷酸的作用下，形成金属离子，从而起到对a半水石膏的晶形调控，促使其定向生长成短柱状；根据石膏砂浆行业检测标准对本发明实施例1-5制得的机械喷涂石膏砂浆的物理力学性能进行检测，测试结果如下表：
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1：一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1)将电石渣烘干至游离水分小于5％，然后研磨至80目，得a品；
2)先将浓度为25％的磷酸置于反应器中，再将a品按磷酸溶液与电石渣粉的重量比8.0：1放入反应器中，在10℃常压下反应120min，过滤分离后，滤液为b品；
3)将b品加热升温至85℃，取浓度为98％的硫酸溶液，缓慢滴加至b品中继续反应，硫酸溶液加入后硫酸根浓度为b品中钙离子浓度的1.02倍，反应60min后过滤、分离，并用80℃热水洗涤烘干至游离水分小于2％，即得α高强石膏粉；
4)将步骤3)制得的α高强石膏粉与石英砂、缓凝剂和聚丙烯酰胺混合，加入适量的水，即得机械喷涂石膏砂浆；所述机械喷涂石膏砂浆按重量份计，由α高强石膏粉40份、石英砂40份、缓凝剂0.1份和聚丙烯酰胺0.2份混合，然后加入适量的水搅拌混合而成。
实施例2：一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1)将电石渣烘干至游离水分小于5％，然后研磨至90目，得a品；
2)先将浓度为28％的磷酸置于反应器中，再将a品按磷酸溶液与电石渣粉的重量比6.0：1放入反应器中，在12℃常压下反应135min，过滤分离后，滤液为b品；
3)将b品加热升温至88℃，取浓度为98％的硫酸溶液，缓慢滴加至b品中继续反应，硫酸溶液加入后硫酸根浓度为b品中钙离子浓度的1.1倍，反应120min后过滤、分离，并用85℃热水洗涤烘干至游离水分小于2％，即得α高强石膏粉；
4)将步骤3)制得的α高强石膏粉与石英砂、缓凝剂和聚丙烯酰胺混合，加入适量的水，即得机械喷涂石膏砂浆；所述机械喷涂石膏砂浆按重量份计，由α高强石膏粉45份、石英砂45份、缓凝剂0.15份和聚丙烯酰胺0.25份混合，然后加入适量的水搅拌混合而成。
实施例3：一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1)将电石渣烘干至游离水分小于5％，然后研磨至100目，得a品；
2)先将浓度为30％的磷酸置于反应器中，再将a品按磷酸溶液与电石渣粉的重量比5.0：1放入反应器中，在15℃常压下反应150min，过滤分离后，滤液为b品；
3)将b品加热升温至90℃，取浓度为98％的硫酸溶液，缓慢滴加至b品中继续反应，硫酸溶液加入后硫酸根浓度为b品中钙离子浓度的1.15倍，反应170min后过滤、分离，并用88℃热水洗涤烘干至游离水分小于2％，即得α高强石膏粉；
4)将步骤3)制得的α高强石膏粉与石英砂、缓凝剂和聚丙烯酰胺混合，加入适量的水，即得机械喷涂石膏砂浆；所述机械喷涂石膏砂浆按重量份计，由α高强石膏粉50份、石英砂50份、缓凝剂0.2份和聚丙烯酰胺0.3份混合，然后加入适量的水搅拌混合而成。
实施例4：一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1)将电石渣烘干至游离水分小于5％，然后研磨至110目，得a品；
2)先将浓度为33％的磷酸置于反应器中，再将a品按磷酸溶液与电石渣粉的重量比3.5：1放入反应器中，在18℃常压下反应165min，过滤分离后，滤液为b品；
3)将b品加热升温至92℃，取浓度为98％的硫酸溶液，缓慢滴加至b品中继续反应，硫酸溶液加入后硫酸根浓度为b品中钙离子浓度的1.20倍，反应250min后过滤、分离，并用90℃热水洗涤烘干至游离水分小于2％，即得α高强石膏粉；
4)将步骤3)制得的α高强石膏粉与石英砂、缓凝剂和聚丙烯酸钠混合，加入适量的水，即得机械喷涂石膏砂浆；所述机械喷涂石膏砂浆按重量份计，由α高强石膏粉55份、石英砂55份、缓凝剂0.25份和聚丙烯酸钠0.35份混合，然后加入适量的水搅拌混合而成。
实施例5：一种机械喷涂石膏砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1)将电石渣烘干至游离水分小于5％，然后研磨至120目，得a品；
2)先将浓度为35％的磷酸置于反应器中，再将a品按磷酸溶液与电石渣粉的重量比2.0：1放入反应器中，在20℃常压下反应180min，过滤分离后，滤液为b品；
3)将b品加热升温至95℃，取浓度为98％的硫酸溶液，缓慢滴加至b品中继续反应，硫酸溶液加入后硫酸根浓度为b品中钙离子浓度的1.25倍，反应300min后过滤、分离，并用95℃热水洗涤烘干至游离水分小于2％，即得α高强石膏粉；
4)将步骤3)制得的α高强石膏粉与石英砂、缓凝剂和聚丙烯酸钠混合，加入适量的水，即得机械喷涂石膏砂浆；所述机械喷涂石膏砂浆按重量份计，由α高强石膏粉60份、石英砂60份、缓凝剂0.3份和聚丙烯酸钠0.4份混合，然后加入适量的水搅拌混合而成。