[发明专利]一种用天然石膏恒定加压制备超高强石膏粉的方法

说明书

本发明公开了一种用天然石膏恒定加压制备超高强石膏粉的方法，对天然石膏原料进行了拣选冲洗，保证了石膏的品味，是生产出超高强石膏提供了前提。在生产过程中，先加入了晶型诱导剂，石膏的晶体比较细小，晶体缺陷减小；转晶剂的加入阻碍了石膏C轴上的成长速度，使石膏晶体变成了短柱状；加热温度通过导热油精准控制(135±1)℃，在密闭的压力反应罐中压力通过螺杆压缩机加压或是泄压控制压力在(0.35±0.01)MPa，生产出来的超高强石膏粉标稠稳定，初凝时间波动很小；干燥后用改性磨进行级配后干燥强度大于70MPa。

技术领域

本发明涉及一种用天然石膏恒定加压制备超高强石膏粉的方法。

背景技术

目前生产高强石膏粉的方法，主要是干蒸压法，液相法和半干法，所有的这些工艺方法都是在加压的环境中完成的。干蒸压法和半干法生产出的高强粉的干抗压强度小于40MPa，对于干抗压强度大于50MPa的只有用液相法生产制备。高强石膏粉的生产产生的蒸汽必须用到蒸汽锅炉，而根据环保要求，供热蒸汽的锅炉不得小于10T。这在一定程度上阻碍了高强石膏粉的市场应用。

CN102992375 A公开了一种α型超高强石膏的制备方法，该发明是将脱硫石膏、天然石膏或其混合物加入到可溶盐的盐水溶液中，得到预混液；再将转晶剂加入上述的盐水溶液中，得到反应液；最后将反应液加热到60～100℃，在恒温、常压下进行转晶，并对转晶后的额反应液进行过滤得到α型超高强石膏。该发明专利存是在高浓度的盐溶液中进行的，水洗过程麻烦，很难完全去除掉高强石膏里面的可溶性盐，环保上也不允许。从目前的报道和专利来看该方法还停留在实验阶段，不具备工业化条件，该专利对原料的细度没有限制和涉及。

CN103951297 A公开了一种α型超高强石膏的制备方法，该方法是先用筛子筛掉石膏原料中的砂子、石子等杂质，将石膏原料加入水中，得到石膏的悬浮液，在上述悬浮液中加入转晶剂，经过搅拌，制成浆料，将配置好的浆料置于高压反应釜中进行水热反应，生成短柱状α石膏晶体，然后进行固液分离，将短柱状α石膏晶体在高温环境下干燥得到α石膏粉体，经过粉磨后得到α超强石膏粉。该专利存在生产过程中固液比含量低，生产效率低，导致生产能耗高，转晶得到的石膏晶体为短柱状，导致最后研磨出来的石膏粉强度2小时抗折在7Mpa，绝干抗压在50～70Mpa左右，远远满足不了高端市场的需求。该专利对细度要求为0.08 ～ 3mm。

CN 109761521 A公开了一种α-超硬超高强石膏及其制备方法，该方法采用密闭不锈钢反应釜，通过加入晶型分散剂、转晶剂、晶体改性剂、水进行混合，于120～140℃的反应温度下，保持2～5小时，制备长柱状α-石膏晶体，后采用旋风磨机进行研磨改性，得到2小时抗折强度可达到12Mpa以上，绝干抗压强度可达到100Mpa以上的超高强粉体。专利里提到的晶型分散剂按如下原料的摩尔数配比：甲基丙烯酸1～20摩尔、甲基丙烯酸甲酯1～10摩尔、甲基烯丙基磺酸钠0.5～5摩尔、H 2 O 2 或过氧化苯甲酰0.1～3摩尔、甲基烯丙基醇0.5～5摩尔、聚乙二醇1～25摩尔、还原剂0.1～1.0摩尔、水5～25摩尔；按照上述配比，通入氮气，于60～65℃下回流，保持1～5小时。该专利制备得到的高强石膏2小时抗折强度可达到12Mpa以上，绝干抗压强度可达到100Mpa以上。但是制取的晶型分散剂工艺比较复杂繁琐，同时在如何保持恒压的工艺方法上没并没有涉及到，对于细度要求在1～10μm的细粉。

以上专利对石膏原材料的细度做了严格的限制或是未做任何规定，这对天然石膏来说达到这些专利所要求的细度除了环保问题，还有破碎设备的投入，能耗和成本都会提高，而对细度不进行限制又不可能做出超高强石膏的。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种α-超高强石膏，以克服当前实际应用中的不足。

干蒸压法：将石膏矿破碎成5-13cm 的块状，放入蒸压小车内，推入蒸压釜内，在0.13-0.16MPa下，蒸压15h以上。由于此法加入的是块状石膏，受热不均匀，能耗高，转晶不完全，所以强度不高。