一种用于陶瓷模具的硫石膏及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于陶瓷模具的硫石膏及其制备方法。本发明专利技术通过闪烧工艺，可以使硫石膏中的一水石膏和二水石膏反应转化为二水石膏，使生成的二水石膏形成β型结晶形态，使有机物杂质经过高温转变成气体排出，从而消除了有机物杂质对石膏性能的危害；通过脱硫工艺可进一步除去脱硫石膏中的硫杂质；通过添加缓凝剂对所得硫石膏进行改性，使其能够应用于陶瓷模具；本发明专利技术用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法所制备的硫石膏硬化体结构紧凑，强度高，吸水性能好，同时具有一定耐腐蚀性能和耐磨性能，用于制备陶瓷模具时，不会发黑，不会干得过快，利于塑形；本发明专利技术用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法工艺简单，适于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫石膏
，具体而言，涉及一种用于陶瓷模具的硫石膏及其制备方法。
技术介绍
注浆成型是一种简便而实用的陶瓷成型工艺，通常以石膏作为成型的模具。石膏的制作成本低廉，且其原料石膏在我国储量丰富，价格低廉；在生产中流动性好，可制备各种形状的模具；再加之其有无可比拟的凝结性能、吸水性能，目前仍广泛地应用于注浆、旋压、滚压、塑压(冷压)等成形工艺中，尚无其他材料可完全替代。但近年来，随着我国日用陶瓷工业的紧张，制作日用陶瓷模用原料的石膏日趋紧张，石膏矿资源质量有所下降，石膏价格不断上涨，而我国日用陶瓷对石膏的需求却越来越大，这种供需矛盾造成了日用陶瓷模具质量的普遍下降，增加了瓷器产品的成本，影响了企业的效益。脱硫石膏(英文名称desulfurationgypsum)又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO4·2H2O，含量≥93％。脱硫石膏是FGD过程的副产品，FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。该技术是把石灰-石灰石磨碎制成浆液，使经过除尘后的含SO2的烟气通过浆液洗涤器而除去SO2。石灰浆液与SO2反应生成硫酸钙及亚硫酸钙，亚硫酸钙经氧化转化成硫酸钙，得到工业副产石膏，称为脱硫石膏，广泛用于建材等行业。其加工利用的意义非常重大。它不仅有力地促进了国家环保循环经济的进一步发展，而且还大大<br>降低了矿石膏的开采量，保护了资源。目前，我国的电站硫石膏废弃物大部分仍以堆储为主，不仅投资巨大，占用大量宝贵的土地资源，而且对周围的生存环境产生不利的影响。石膏模具用于陶瓷行业中，应具有高的强度以避免模具在操作和搬运过程中损伤而报废，同时应具有优良的吸水性能(吸水率和吸水速率)以保证陶瓷生坯质量和生产效率，此外，还要求石膏模具具有较好的耐腐蚀性能和耐磨性能。因此，制备高强度、优良吸水性能、具有一定耐腐蚀性能和耐磨性能的石膏模具，已成为陶瓷产品生产向低成本、高质量、高效率方向发展中亟需解决的问题。但是由于硫石膏废弃物中的杂质含量非常多，难以满足上述要求。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法，所述的用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法工艺简单，能够有效去除硫石膏中的杂质，使其能够用于陶瓷模具的制备，成本低，适于大规模生产。本专利技术的第二目的在于提供一种采用所述的用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法制备得到的用于陶瓷模具的硫石膏，所述的用于陶瓷模具的硫石膏具有高强度和优异的吸水性能，同时具有一定耐腐蚀性能和耐磨性能，能够用于制备陶瓷模具。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法，包括如下步骤：(1)闪烧：在惰性气体气氛中，将硫石膏在800-900℃温度下煅烧；(2)脱硫工艺：将步骤(1)所得硫石膏进行脱硫处理；(3)添加辅料：将步骤(2)所得硫石膏与缓凝剂充分混合搅拌，得到一种用于陶瓷模具的硫石膏。本专利技术用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法采用闪烧方式，可以使硫石膏中的一水石膏和二水石膏反应转化为二水石膏，使生成的二水石膏形成β型结晶形态，使有机物杂质经过高温转变成气体排出，从而消除了有机物杂质对石膏性能的危害；本专利技术用于雕刻的硫石膏的制备方法通过脱硫工艺，可进一步除去脱硫石膏中的硫杂质；本专利技术用于雕刻的硫石膏的制备方法通过添加缓凝剂对所得硫石膏进行改性，使其能够应用于陶瓷模具；本专利技术用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法所制备的硫石膏硬化体结构紧凑，强度高，吸水性能好，用于制备陶瓷模具时，不会发黑，不会干得过快，利于塑形；本专利技术用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法工艺简单，适于大规模生产。所述步骤(1)中将硫石膏在800-900℃烟气温度下煅烧。所述步骤(1)中煅烧时间为1-5h。优选地，所述煅烧的方法进一步为：在1h以内升温至800-900℃，在此温度下煅烧。在1h以内升温至800-900℃具有闪烧法的特点，可以使水合硫酸钙最大量地发生热分解和重结晶，形成β型结晶形态，提高硫石膏的抗压强度和耐水性，以及其它理化性能。所述步骤(1)中升温速度为15-30℃/min。为符合闪烧法的特点，15-30℃/min升温速度已足够，且实际生产中容易实现，不会过度增加设备成本。优选地，所述煅烧的方法进一步为：在30min以内将烟气温度升温至800-840℃，在此温度下煅烧1-2h，再在20min以内将烟气温度升温至860-900℃，在此温度下煅烧3-4h。以上煅烧方法采用分段煅烧的方式，可以使化学反应与结晶过程分段进行，以提高二水石膏的产量，以及有效结晶形态的转化率。首先，在第一阶段煅烧过程中，一水石膏和三水石膏反应生成二水石膏，在第二阶段中，主要发生热分解与重结晶过程。优选地，所述煅烧的方法进一步为：在惰性气体气氛中，在30min以内将烟气温度升温至860-900℃，在此温度下煅烧2-3h。此煅烧方法升温速率快，且煅烧温度高，对设备的要求比较苛刻，但是其煅烧得到的硫石膏的β型结晶形态更规则，建筑性能也就更优异。优选地，在所述步骤A之后还包括：将煅烧后的硫石膏冷却至20-30℃，再在空气中放置1-3天。冷却后的放置相当于陈化过程，可以使石膏中少量的半水石膏或者硫酸钙吸水转化为二水石膏，从而增强其抗压强度及耐水性。为提高转化率，优选放置2-3天。优选地，所述冷却的方法为自然冷却。自然冷却的过程中，石膏中的主要成分可以自发形成一个致密、稳定的组织体，各方面的性能更均一，质量更稳定。优选地，所述惰性气体为氮气。相对于其它惰性气体，氮气成本低。优选地，所述脱硫工艺采用半干法FGD技术或水洗方式对步骤(1)所得硫石膏进行脱硫处理；半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生脱硫剂(如水洗活性炭再生流程)，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势。优选地，所述脱硫剂包括活性炭、分子筛、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。其中活性炭和分子筛等吸附材料可以以吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)闪烧：在惰性气体气氛中，将硫石膏在800‑900℃温度下煅烧；(2)脱硫工艺：将步骤(1)所得硫石膏进行脱硫处理；(3)添加辅料：将步骤(2)所得硫石膏与缓凝剂充分混合搅拌，得到一种用于陶瓷模具的硫石膏。

【技术特征摘要】
1.一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备方法，其特征在于，包括
如下步骤：
(1)闪烧：在惰性气体气氛中，将硫石膏在800-900℃温度下
煅烧；
(2)脱硫工艺：将步骤(1)所得硫石膏进行脱硫处理；
(3)添加辅料：将步骤(2)所得硫石膏与缓凝剂充分混合搅
拌，得到一种用于陶瓷模具的硫石膏。
2.根据权利要求1中所述的一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备
方法，其特征在于，所述步骤(1)中将硫石膏在800-900℃烟气温
度下煅烧。
3.根据权利要求1中所述的一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备
方法，其特征在于，所述步骤(1)中煅烧时间为1-5h。
4.根据权利要求1中所述的一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备
方法，其特征在于，所述步骤(1)中升温速度为15-30℃/min。
5.根据权利要求1中所述的一种用于陶瓷模具的硫石膏的制备
方法，其特征在于，所述步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，
申请(专利权)人：贵州腾峰科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52