β型半水石膏制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，涉及一种β型半水石膏制造工艺。
【背景技术】
[0002]石膏是一种多功能气硬性胶凝材料，但根据制作条件的不同，可获得β型半水石膏或β型半石膏。其制品的功能与性能均有明显差异，前者为规则的结晶体，后者与原料原始形态有关。半水石膏的结晶形态是影响其制品强度的关键因素。常压炒制的β型半水石膏的比容大、水膏比大，胶凝后气孔率高、强度低。用β型半水石膏制造的陶瓷模具，有吸水率高的优点，但模具使名用寿命短，不能适应于压力较高的滚压成形。以过蒸压法、水热法等不同的工艺方法制得β型半水石膏为致密的短柱状晶体，比容小、水膏比小，胶凝后强度高，俗称高强半水石膏。用β型半水石膏制造的陶瓷模具强度高，使用寿命长，并可以提高陶瓷表面的光洁度，提高陶瓷产品档次。
[0003]但由于β型半水石膏的生产工艺复杂，设备投资大，生产成本高，售价高，使它使用量受到限制，国内外都把研究开发β型半水石膏粉的新工艺，大幅度降低其生产成本，列为石膏产业的重大攻关课题。
[0004]生产β型半水石膏方法很多。但质量相差很大，同一种方法，因受设备条件、控制参数的影响，质量很不稳定。
【发明内容】
[0005]为克服传统β型半水石膏制造工艺质量不稳定的技术缺陷，本发明提供一种β型半水石膏工艺方法。
[0006]β型半水石膏制造工艺，包括如下步骤:
步骤101将天然石膏分离成小块状，清洗干净后，装入蒸压釜；
步骤102往蒸压釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加热；
步骤103加热完成后，向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。
[0007]优选的，所述步骤101天然石膏在蒸压釜中是分层堆放。
[0008]优选的，所述步骤101中分层堆放的层间距为5厘米，层厚度为20厘米。
[0009]优选的，所述步骤102中反应压力为0.25-0.37Mpa，温度为125-135摄氏度。
[0010]优选的，所述步骤103中干燥温度为130-140摄氏度。
[0011]优选的，所述步骤101中将天然石膏分离的块状晶体块度为3-5厘米。
[0012]采用本发明所述β型半水石膏制造工艺，在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序，既大大降低了工人劳动强度，也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂，可降低成本取消了离心脱水设备，操作简单，减少投资，降低了成本，易实现大批量生产。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0014]二水石膏脱去1.5个结晶水形成半水石膏，其反应式为 CaSO4.2H20=CaS04.H2O+1.5H20
在不同压力下二水石膏脱水形成半水石膏石膏的温度也不同，在没有添加转晶剂条件下，要制成β型半水石膏，二水石膏的结晶水要以液态水排出。通常蒸压法生产β型半水石膏，是以饱和蒸汽加热，蒸压釜内“温度一压力”的关系都在曲线2上，致使二水石膏结晶水可能以液态排出制成β型半水石膏，也可能以汽态水排出制成β型半水石膏。所以用饱和蒸汽蒸压二水石膏制成的产品，实际上是β型和β型混合的半水石膏，质量难以稳定。
[0015]本发明中，先将天然石膏敲成小块状，清洗干净后，装入蒸压釜。为了使干燥时热气体均匀流动，二水石膏需分层堆装，每层20cm，层间隔5cm。然后往蒸压釜注入水，使二水石膏全部浸泡在水中。还包括热水泵和电加热器，热水泵使蒸压釜内液态水不断上下循环流动。保持釜内各部位二水石膏温度均匀。电加热器(大生产可用其它能源加热)，对循环水进行加热，调整加热器给循环水的供热量，可使蒸压釜内液态水保持工艺要求的温度。调整进口的蒸汽压力，使蒸压釜内保持工艺要求的压力。
[0016]为了使生产的β型半水石膏不搬动，在同一蒸压釜内进行干燥。蒸压釜设计了干燥热空气鼓入口和抽出口。干燥时，在抽汽的同时，鼓入干热空气，对已生成的β型半水石膏直接干燥。为了降低能耗，蒸压釜、加热器和管道都要外加保温层。
[0017]温度和压力不同，生成的β型半水石膏质量也有所差别，它们的晶体形状也有所不同。温度升高，压力降低，可以使二水石膏脱水生成β型半水石膏的速度加快，缩短蒸压时间，可降低成本，但产品质量有所下降。我们经过多次实验，温度在125~1350°C，压力在
0.25~0.37MPa范围内最适合。蒸压时间除与温度、压力有关系外，还与二水石膏块度大小有关。块度大延长蒸压时间，块度小可缩短蒸压时间，但在干燥时，因鼓入的热空气经过细块度石膏层时，阻力大，难以均匀干燥；若过细，甚至无法吹入热空气，使干燥不能进行。通过实验，二水石膏块度在:T5cm比较好。这时蒸压时间约4小时。干燥时的温度和压力也很重要，干澡温度过高会使生成的β型半水石膏再脱水生成无水石膏。干燥温度过低干燥时间延长，甚至使β型半水石膏转回到二水石膏，经实验，干燥温度控制在13(Tl40(TC较好。干燥时蒸压釜内的压力越小越好，最好是负压。
[0018]添加转晶剂可生产出强度很高的β型半水石膏，据文献其水膏比可低于30%，干燥抗压强度高于20MPa。国内外常用水热法制造β型半水石膏。水热法生产流程是:将粉状二水石膏与加有化学转晶剂的水溶液混合，所得浆料置于反应釜中，在一定的温度和压力下经过一定时间，即转变成β型半水石膏。然后再经压滤或离心脱水，干燥和磨细，制得高强石膏粉。此法工艺较复杂，生产效率相对较低，生产能力较小，导致能耗和成本较高。我们从简化工艺，降低成本上考虑，研究设计了如下工艺流程:
天然二水石膏经拣选清洗后，磨成过40目的细粉，将粉状二水石膏与加有化学媒晶剂的水溶液混合，化成浆料在水池(或陶缸)内浸泡24小时后，再将浆料(可滤去部分水溶液)装在盘子里，分层置于蒸压釜中，在0.30~0.35MPa饱和蒸汽压力下蒸压加热3~4小时后，关闭蒸汽降至常压，立即打开盖子，将整盘石膏直接放入干燥室内，在12(T130(TC温度下烘干，然后磨细，就可制得高强石膏粉。该工艺流程，取消了离心脱水设备，操作简单，减少投资，降低了成本，易实现大批量生产。
[0019]采用本发明所述β型半水石膏制造工艺，在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序，既大大降低了工人劳动强度，也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂，可降低成本取消了离心脱水设备，操作简单，减少投资，降低了成本，易实现大批量生产。
[0020]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.β型半水石膏制造工艺，包括如下步骤: 步骤101将天然石膏分离成小块状，清洗干净后，装入蒸压釜； 步骤102往蒸压釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加热； 步骤103加热完成后，向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。2.—种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺，其特征在于，所述步骤101天然石膏在蒸压釜中是分层堆放。3.—种如权利要求2所述β型半水石膏制造工艺，其特征在于，所述步骤101中分层堆放的层间距为5厘米，层厚度为20厘米。4.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺，其特征在于，所述步骤102中反应压力为0.25-0.37Mpa，温度为125-135摄氏度。5.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺，其特征在于，所述步骤103中干燥温度为130-140摄氏度。6.一种如权利要求1所述β型半水石膏制造工艺，其特征在于，所述步骤101中将天然石膏分离的块状晶体块度为3-5厘米。
【专利摘要】β型半水石膏制造工艺，包括如下步骤：步骤101将天然石膏分离成小块状，清洗干净后，装入蒸压釜；步骤102往蒸压釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加热；步骤103加热完成后，向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。本发明所述β型半水石膏制造工艺，在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序，既大大降低了工人劳动强度，也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂，可降低成本取消了离心脱水设备，操作简单，减少投资，降低了成本，易实现大批量生产。
【IPC分类】C04B11/032
【公开号】CN105565692
【申请号】CN201410570077
【发明人】李科
【申请人】李科
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月23日