[发明专利]一种干法制备高强建筑石膏的方法

说明书

本发明涉及一种干法制备高强建筑石膏的方法，属于工业固体废弃物资源化利用和建筑材料应用技术领域。磷石膏经石灰粉调节PH值后，加入转晶剂和偶联剂进行分散、预热、转晶、排气、干燥、陈化、粉磨制得高强建筑石膏。本发明不需要经过水洗，仅用石灰调整磷石膏pH即可，避免了水资源的浪费和洗液难以回收利用问题，并且符合《GB/T 9776‑2008建筑石膏》国家标准3.0级要求。

技术领域

本发明涉及一种干法制备高强建筑石膏的方法，属于工业固体废弃物资源化利用和建筑材料应用技术领域。

背景技术

磷石膏是工业湿法磷酸、磷肥过程中产生的工业副产物，平均每生产1吨磷酸大约产生4.5t～5t磷石膏，全世界每年约产生2.8亿吨磷石膏。磷石膏的主要成分是二水硫酸钙，其含量一般在80%以上，此外还含有磷、氟和有机物等有害杂质。由于工业生产磷酸的工艺不同，导致磷石膏的成分、杂质种类也有所不同，从而使得磷石膏综合利用难度较大。

目前，对于磷石膏的处理主要采用堆存方式，此处理方式不仅占用大量的土地资源，而且其含有的可溶性磷、氟等物质对生物体具有腐蚀性，长期堆存会导致有害物质浸入土壤、地表（下）水体、植被，严重影响该地区的生态环境，同时困扰磷化工产业的可持续发展。

随着生态环保压力的增加，长江经济带固体废物清查行动的进行，特别是2019年4月生态环境部印发《长江“三磷”专项排查整治行动实施方案》指出“湖北、四川、贵州、云南、湖南、重庆、江苏等7省(市)开展集中排查整治”，其中“三项重点”之一即是磷石膏库。严格的生态环保要求和综合利用的准入门槛，使磷石膏的综合利用势在必行，迫在眉睫。

建筑石膏主要是指β-半水石膏，可用来生产粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂浆、石膏墙板、天花板、装饰吸声板、石膏砌块及其它装饰部件等，是一种在建筑工程上应用广泛的建筑材料。建筑石膏是由天然二水石膏或化学石膏经过一定的温度加热煅烧，使二水石膏脱水分解，得到以半水石膏为主要成分的产品。而磷石膏与天然石膏的主要成分相近，可以代替天然石膏制备建筑石膏。但由于其杂质的存在，不经水洗除杂的磷石膏炒制制备的建筑石膏强度难以满足《GB/T 9776-2008 建筑石膏》国家标准3.0级要求。

为此，大量研究人员一直都在探索磷石膏如何大宗化利用。目前，α-半水石膏生产方法主要有：蒸压法、水热法、常压盐溶法、干蒸法等，各有利弊，但总体而言，不论采用何种方法，为获得α-半水石膏，要么在高压设备中脱水，要么在溶液中脱水，如：CN201510845093.2公开了一种用磷石膏制取α-半水石膏+β半水石膏+硬石膏作为填料生产PVC型材的方法，CN201510667340.4公开了一种干法制取高强α-半水石膏的方法，CN201210552607.1公开了一种利用电石泥渣改性磷石膏用于常压水热法制备高强α型半水石膏的方法，CN201110101252.X公开了一种利用工业副产石膏生产α型半水石膏的工艺方法，CN201210226224.5公开了一种低温低压生产α-型半水石膏粉的工艺方法，CN200810121470.8公开了在常压KCl溶液中将脱硫石膏转化为α-半水石膏的方法，CN201711303247.0一种用磷石膏制备α-β复合半水石膏的方法。

综上可知，现有技术中用磷石膏制备的β-半水石膏的工艺复杂、并且强度较弱；用磷石膏制备的α-半水石膏的成本过高。现需提出一种工艺简单，制备时间短，并且符合《GB/T 9776-2008 建筑石膏》国家标准3.0级要求的建筑石膏粉的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种干法制备高强建筑石膏的方法，采用磷石膏堆场的磷石膏为原料，用干法生产制得不经水洗炒制、且符合《GB/T9776-2008 建筑石膏》国家标准3.0级要求的建筑石膏粉，解决了当前磷石膏资源化利用的难题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种干法制备高强建筑石膏的方法，磷石膏经石灰粉调节PH值后，加入转晶剂和偶联剂进行分散、预热、转晶、排气、干燥、陈化、粉磨制得高强建筑石膏，具体制备步骤如下：