一种磷石膏预处理方法及其应用技术

本申请公开了一种磷石膏预处理方法，所述磷石膏预处理方法包括：将大块磷石膏过筛；将过筛的大块磷石膏粉磨；将粉磨后的磷石膏置于微波场内照射，升温；将微波照射后的磷石膏煅烧；将煅烧后的磷石膏陈化；测试陈化处理后的磷石膏的pH值，如果pH不在5‑7范围内，则将pH值调节至5‑7。本申请还公开了一种磷石膏纸面石膏板及其制备方法。通过本申请的磷石膏预处理方法，改善了磷石膏的凝结时间和强度，使得磷石膏能够被成功地加入到纸面石膏板中。本申请还提供一种磷石膏自流平砂浆及其制备方法。所述磷石膏自流平砂浆的性能符合JC/T 1023‑2007中的标准要求。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏预处理方法及其应用
本申请涉及建筑材料领域，尤其涉及但不限于一种磷石膏预处理方法、一种磷石膏纸面石膏板及其制备方法以及一种磷石膏自流平砂浆及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是湿法生产磷酸过程中的伴生物，即生产磷肥的副产物。2013年我国磷石膏产生量为7000万吨，占副产石膏的38％，但磷石膏的资源化利用程度却很低，利用率仅为27.4％。目前，磷石膏的利用途径主要是生产水泥缓凝剂、石膏砖、石膏砌块等低附加值产品，由于这些低附加值产品的各方面性能一般，使得其在市场上没有竞争力。主要原因是：一、磷石膏相比于天然石膏，存在大量杂质，导致制品性能不佳；二、目前利用磷石膏制备建筑材料及其产品大都是采用高温煅烧工艺，将磷石膏制备成β型半水石膏，其需水量太高，力学性能较差，而且高温煅烧耗费大量的热能，成本高且不环保。纸面石膏板是当今房屋隔墙的首选材料，具有呼吸性能。以磷石膏作为生产纸面石膏板的原料，是高效消纳磷石膏、实现磷石膏资源化利用的重要途径。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本申请提供了一种通过微波照射进行磷石膏预处理的方法，通过所述预处理的磷石膏可以用于制备磷石膏纸面石膏板，相比于未进行微波照射制备出的石膏板，按照本申请制备出的磷石膏凝结时间较好；制备出的磷石膏纸面石膏板强度更强。具体地，在一方面中，本申请提供了一种磷石膏预处理方法，所述预处理方法包括：(1)将大块磷石膏过筛；(2)将步骤(1)中过筛的磷石膏粉磨；(3)将步骤(2)中粉磨后的磷石膏置于微波场内照射，升温；(4)将步骤(3)中微波照射后的磷石膏煅烧；(5)将步骤(4)中煅烧后的磷石膏陈化；(6)测试陈化处理后的磷石膏的pH值，如果pH不在5-7范围内，则将pH值调节至5-7。在本申请的某些实施方案中，在步骤(1)中，可以将所述大块磷石膏过60-70目筛。在本申请的某些实施方案中，在步骤(2)中，可以将步骤(1)中过筛的磷石膏粉磨至70-90目。在本申请的某些实施方案中，在步骤(3)中，将步骤(2)中粉磨后的磷石膏可以在1-10GHz，功率500-1200W的微波场内照射，所述升温速度为10-80℃/min，时间为1-20min。在本申请的某些实施方案中，在步骤(4)中，可以在150℃-200℃下煅烧。可选地，将磷石膏摊成0.5-1cm的厚度再煅烧。在本申请的某些实施方案中，在步骤(4)中，可以煅烧60min-180min。在本申请的一个实施方案中，在步骤(4)中，可以在150℃-200℃下煅烧60min-180min。在本申请的某些实施方案中，在步骤(5)中，所述陈化可以在湿度RH为0-30％环境条件下静置，直至石膏中的结晶水含量＞4.2重量％，可选地为4.5-5重量％，AIII型无水石膏的含量为1-3重量％时，停止陈化处理。在本申请的某些实施方案中，其中，在步骤(6)中，可以用生石灰调节pH值。在本申请的另一方面中，本申请还提供一种磷石膏纸面石膏板，以所述预处理后的磷石膏为1000重量份计，所述脱硫石膏可以为300-500重量份，所述絮凝剂可以为1～5重量份，所述粘结剂可以为3～10重量份，所述减水剂可以为1-3重量份，所述缓凝剂可以为1-3重量份。可选地，所述减水剂的含量为使料浆的标准稠度用水量为55-60时的掺量。在本申请的另一方面中，本申请还提供一种磷石膏纸面石膏板，所述磷石膏纸面石膏板由1000重量份的预处理后的磷石膏，300-500重量份的脱硫石膏，1～5重量份的絮凝剂，3～10重量份的粘结剂，1-3重量份的减水剂，1-3重量份的缓凝剂组成。在本申请的某些实施方案中，所述脱硫石膏的氯离子含量可以为100ppm-400ppm。在本申请的某些实施方案中，所述絮凝剂可以为无机高分子絮凝剂。可选地，所述无机高分子絮凝剂可以为聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂。添加絮凝剂以把处理磷石膏残余的磷酸盐固定下来，防止其对纸面石膏板性能的影响在本申请的某些实施方案中，所述粘结剂可以为改性淀粉。可选地，所述粘结剂可以为改性木薯淀粉，例如，SMS公司生产的改性木薯淀粉PB916。在本申请的某些实施方案中，所述减水剂可以为聚羧酸类减水剂，例如市售的聚羧酸类减水剂R+DMelfluxECO5691F，(购自巴斯夫(BASF)(中国)股份有限公司)。在本申请的某些实施方案中，所述缓凝剂可以选自有机缓凝剂、无机缓凝剂和有机高效复合缓凝剂中的任一种或更多种。可选地，所述缓凝剂可以为有机高效复合缓凝剂，例如，德国TRICOSAL公司生产的RetardanP缓凝剂。添加缓凝剂以调节纸面石膏板的凝结时间，因为磷石膏中含有氟离子，氟离子会使纸面石膏板凝结时间变快。本申请提供了一种磷石膏纸面石膏板的制备方法，所述制备方法包括：(1)将进行所述预处理方法得到的磷石膏、脱硫石膏、絮凝剂、粘结剂、减水剂和缓凝剂混合均匀；(2)向步骤(1)得到的混合物加入水，形成料浆；(3)在步骤(2)中的料浆的上下表面附护面纸，成型，干燥，获得所述磷石膏纸面石膏板。在本申请的某些实施方案中，在步骤(3)中，所述干燥在温度160℃-200℃进行20min-40min；在80℃-120℃下进行30min-90min；在45℃下进行至所述磷石膏板恒重。在本申请的另一个方面中，本申请还提供一种磷石膏自流平砂浆，以所述预处理后的磷石膏为100重量份计，填料为20-40重量份，水泥为5-10重量份，减水剂为0.05-0.3重量份，缓凝剂为0.005-0.04重量份，乳胶粉为1-3重量份，稳定剂为0.01-0.05重量份。在本申请的另一个方面中，本申请还提供一种磷石膏自流平砂浆，所述磷石膏自流平砂浆由所述预处理后的磷石膏100重量份，填料20-40重量份，水泥5-10重量份，减水剂0.05-0.3重量份，缓凝剂0.005-0.04重量份，乳胶粉1-3重量份，稳定剂0.01-0.05重量份。在本申请的某些实施方案中，所述填料可以为40-70目和70-140目的细河沙。在本申请的某些实施方案中，所述水泥可以为硅酸盐水泥，例如市售的425硅酸盐水泥。在本申请的某些实施方案中，所述减水剂可以为密胺树脂系减水剂和聚羧酸系减水剂中的任一种或更多种。可选地，所述减水剂可以为聚羧酸系减水剂，例如，巴斯夫公司29、R+DMelfluxECO5691F、Melflux5581减水剂。在本申请的某些实施方案中，所述缓凝剂可以为德国TRICOSAL公司生产的高效石膏基缓凝剂RetardanP、RetardanPE、巴斯夫公司生产的HyConR7200F。在本申请的某些实施方案中，所述乳胶粉可以为可再分散性乳胶粉，例如，瓦克、易来泰公司的生产的可再分散性乳胶粉，例如，瓦克公司生产的5010N，5011L；易来泰公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷石膏预处理方法，所述预处理方法包括：/n(1)将大块磷石膏过筛；/n(2)将步骤(1)中过筛的磷石膏粉磨；/n(3)将步骤(2)中粉磨后的磷石膏置于微波场内照射，升温；/n(4)将步骤(3)中微波照射后的磷石膏煅烧；/n(5)将步骤(4)中煅烧后的磷石膏陈化；/n(6)测试陈化处理后的磷石膏的pH值，如果pH不在5-7范围内，则将pH值调节至5-7。/n

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏预处理方法，所述预处理方法包括：
(1)将大块磷石膏过筛；
(2)将步骤(1)中过筛的磷石膏粉磨；
(3)将步骤(2)中粉磨后的磷石膏置于微波场内照射，升温；
(4)将步骤(3)中微波照射后的磷石膏煅烧；
(5)将步骤(4)中煅烧后的磷石膏陈化；
(6)测试陈化处理后的磷石膏的pH值，如果pH不在5-7范围内，则将pH值调节至5-7。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，将所述大块磷石膏过60-70目筛。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(2)中，将步骤(1)中过筛的磷石膏粉磨至70-90目。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(3)中，将步骤(2)中粉磨后的磷石膏在1-10GHz，功率500-1200W的微波场内照射，所述升温速度为10-80℃/min，时间为1-20min。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(4)中，在150℃-200℃下煅烧60min-180min，可选地，将磷石膏摊成0.5-1cm的厚度再煅烧。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(5)中，所述陈化在湿度RH为0％-30％的条件下静置，直至石膏中的结晶水含量＞4.2重量％，可选地为4.5-5重量％，AIII型无水石膏的含量为1-3重量％时，停止陈化处理。


7.根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，陈红霞，朱清玮，白风华，冉秀云，
申请(专利权)人：中建材创新科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11