[发明专利]高强α－半水石膏的制备工艺

说明书

本发明属于硫酸钙水泥，具体涉及一种石膏脱水制取α-半水石膏的工艺。

石膏通常为含两个结晶水的硫酸钙(CaSO₄.2H₂O)，又称二水石膏。将二水石膏脱水加工而得的半水石膏(CaSO₄.0.5H₂O)，被人们广泛用作建筑材料、陶瓷或铸造模用材料和医用材料、美术装饰材料等。由二水石膏在不同的脱水条件和制备方式下所产生的半水石膏，因在结晶形态、晶粒分散度等方面存在着较大差异而被区分为α-半水石膏和β-半水石膏。α-半水石膏比β-半水石膏的结晶致密完整，晶体粗大均匀，因此强度要高，用途更广。在现有技术中，1994年11月9日公开有一件发明名称为《生产耐腐蚀高强石膏粉的方法》的中国发明专利申请(CN1,094,700A)，它的发明要点是：在二水石膏粉煅烧之前或煅烧过程中均匀加入一定量的防腐剂和增强剂，然后进行180-240℃的高温煅烧，人工陈放一定时间后磨成细粉即成产品。该方法实为生产β-半水石膏的传统煅烧法的一种改良，虽有技术进步，但它对产品强度和吸水率的提高幅度仍然不很理想，而且能耗较高，又难于避免因添加化学助剂所导致的污染，同时生产成本较高。

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，设计一种突破传统方法的简便工艺，不加任何化学助剂，不需专门干燥设备，生产出高强度、高吸水率、无污染和低成本的α-半水石膏。

为实现本发明目的，采用的技术方案是：

一种高强α一半水石膏的制备工艺，包括备料、蒸煮、粉碎和陈化四步工序。

一：备料

原料选用天然石膏，最好是雪花石膏(白膏)；或者化学石膏，最好是排烟脱硫石膏；或者这两种石膏任意比例的混合物；要求天然石膏中二水硫酸钙含量≥85％，无水石膏＜1％，表面水＜5％，用颚式破碎机破碎至15-120mm块状；化学石膏中二水硫酸钙含量≥90％，表面水＜5％，做成￠15-120mm圆球。

二、蒸煮

将备好的二水石膏原料装入蒸压釜中，通入饱和高压蒸汽，维持在0.3-1.0Mpa压力和125-190℃温度，蒸煮脱水3-10小时，在此期间多次从釜底排出蒸气和积水，然后停止蒸煮，待压力降至常压，冷却至常温后卸出脱水产物。

三、粉碎

将蒸煮后卸出的脱水产物用风选锤式破碎机击碎成粉，而不用研磨机研磨成粉。因为前者形成的粉体呈不规则菱方形微粒状，有利于产品强度和吸水率的提高，而后者形成的粉体是呈圆形状或椭圆形状，不利于提高产品的强度和吸水率。选用100-200目范围的粉体作为半成品。

四、陈化

将半成品自然陈放5-20天，以使产品中α-半水石膏含量均匀稳定。经陈化后即成为α-半水石膏粉，包装入库。

按照本发明方法制备的α-半水石膏产品，未加任何化学助剂，未用专门干燥设备，其质量超过国家GB1639-92标准和德国克脑夫集团公司的实物质量指标，见表。α-半水石膏质量指标对照表

用本发明方法制备的α-半水石膏作墙体材料，墙体每桩吊挂能力≥300Kg(国家标准≥80Kg)，墙面平整度＜1mm；用作陶瓷模用材料或美术装饰材料，其模制品表面硬度大，光洁如镜，轮廓清晰。

本发明的α-半水石膏制备工艺与现有技术相比，方法简便，设备投资少，节省能耗约50％，综合生产成本低；不仅本身无污染，而且还可将治污副产品排烟脱硫石膏转化为高附加价值的高强石膏。因此本发明具有显著经济效益和环境效益。

实例1

按质量规格要求备好12吨雪花石膏，破碎为15-120mm块状，装入蒸压釜中，通入饱和高压蒸汽，升压至0.6Mpa，在150-155℃蒸煮脱水6小时，在此期间内多次从釜底排出蒸汽和积水，停止蒸煮，待压力降至常压，冷却至常温后卸出脱水产物，然后用风选锤式破碎机将其击碎成粉，选用100-200目范围的粉体作为半成品，让其自然陈化5天，获得10吨α-半水石膏产品。经测试，本产品标准稠度为55％，初凝时间为9分钟，终凝时间为24分钟，2小时湿抗折强度为4.8Mpa，45℃干抗折强度为9Mpa，吸水率36％。

实例2

按质量规格要求备好6吨排烟脱硫石膏，做成￠15-120mm球状，6吨雪花石膏，破碎为15-120mm块状；将它们混合装入蒸压釜中，通入饱和高压蒸汽，升压至0.45Mpa，在145-150℃蒸煮，脱水8小时，在此期间内多次从釜底排出蒸汽和积水，停止蒸煮，待压力降至常压，冷却至常温后卸出脱水产物，然后用风选锤式破碎机将其击破成粉，选用120-200目范围的粉体作为半成品，让其陈化20天，获得10吨α-半水石膏。经测试，本产品标准稠度为55％，初凝时间为10分钟，终凝时间为25分钟，2小时湿抗折强度为5.0Mpa，45℃干抗折强度为9.5Mpa，吸水率38％。