一种石膏粘结剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种石膏粘结剂的制备方法，包括先对半干法脱硫灰进行同时的氧化和碳酸化处理，然后将其与具体特定量的激发剂、缓凝剂、保水剂以及粘合剂进行混合等步骤，制得的石膏粘结剂具有良好的粘结强度、微膨胀性，具有不易开裂、不易脱落等优点，具有良好的施工性能。在使用时加入具体比例的水即可作为粘结剂使用，方便存储、运输和使用，实现半干法脱硫灰的资源化利用，不仅可以消耗了大量的脱硫灰，解决了目前半干法脱硫灰的大量堆存和污染问题，减轻了钢铁企业的环保压力，而且为半干法脱硫灰的资源化利用开辟了一种新的途径。灰的资源化利用开辟了一种新的途径。

A preparation method of gypsum binder

【技术实现步骤摘要】
一种石膏粘结剂的制备方法


[0001]本专利技术属于工业固废综合治理领域，具体涉及一种石膏粘结剂的制备方法。

技术介绍

[0002]半干法脱硫灰是钢铁行业或电力行业采用半干法脱硫工艺对烟气进行脱硫处理后产生的固体废弃物。半干法脱硫灰成分复杂，主要含有脱硫产生的CaSO3以及为达到超低排放标准而未反应完全的CaO。其中CaSO3水化反应慢、稳定性差，CaO具有较大的干缩性，因此如果直接用半干法脱硫灰作为建材使用，容易出现结构开裂、强度不足、凝结时间长等现象，使半干法脱硫灰难以资源化利用。目前半干法脱硫灰主要以堆存、委托外运、填埋为主，难以从根本上解决对半干法脱硫灰的资源化问题。半干法脱硫灰中CaSO3、CaO易造成结构开裂、强度低、脱落等想象，目前尚未发现利用半干法脱硫灰制备石膏粘结剂的相关技术。
[0003]中国专利公开文本CN210438429U公开了一种半干法脱硫灰中亚硫酸钙氧化改性的系统，利用内外加热回转窑将半干法脱硫灰中的CaSO3氧化为II型无水CaSO4，不仅消除了脱硫灰中CaSO3的危害，还增加了脱硫灰中CaSO4的含量，大大增加了脱硫灰的胶凝性质，为半干法脱硫灰的利用奠定了良好的基础。
[0004]中国专利公布文本CN105000857B公开了一种石膏粘结剂及其制备方法，所述石膏粘结剂为由石膏粉，水30
‑
60％，AH添加剂0.01
‑
0.03％，AK添加剂0.2
‑
0.5％，AX添加剂0.05
‑
0.10％，AF添加剂0.5
‑
1.0％均匀混合而成的浆料。该专利所用主要原料为湿法脱硫石膏，脱硫石膏的主要成分为半水硫酸钙，是钢铁或电力企业采用湿法脱硫工艺产生的工业副产石膏经105
‑
170℃脱水而产生的，是一种良好的建筑材料，不需要做任何激发处理即可直接使用，市场上有广泛应用，但是该专利制备的石膏粘结剂是一种液体浆料，不利于保存，使用时需在搅拌器内现场配制。

技术实现思路

[0005]基于以上现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种利用利用经过氧化和碳化处理后的半干法脱硫灰制备石膏粘结剂的制备方法，实现了半干法脱硫灰的资源化利用。
[0006]具体通过如下技术方案实现：
[0007]一种石膏粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将半干法脱硫灰置入到回转窑内，同时通入空气或富氧空气(例如含25％氧气的富氧空气)，然后升温回转窑至500
‑
650℃，同时通入二氧化碳气源气体，保持该反应条件0.5～1.0小时，然后将固态产物排出回转窑，停止空气或富氧空气的通入，同时停止二氧化碳气源气体的通入，其中半干法脱硫灰与空气或富氧空气中氧气的通入量比例为1000kg：0.5～1m3，半干法脱硫灰与二氧化碳气源气体中二氧化碳的通入量比例为1000kg：0.2～0.5m3。
[0009](2)将步骤(1)得到的固态产物置入到粉磨装置中进行粉磨，粉磨至0.3mm方孔筛筛余小于1.0wt％、且0.15mm方孔筛筛余小于10wt％的粒径，得到粉状的氧化碳酸化半干法
脱硫灰。
[0010](3)将50
‑
70重量份的步骤(2)得到的粉状的氧化碳酸化半干法脱硫灰与20
‑
40重量份的激发剂进行混合形成基础混合物，然后加入基础混合物总量0.05
‑
0.2wt％的缓凝剂、0.03
‑
0.07wt％的保水剂以及0.3
‑
1.0wt％的粘合剂形成石膏粘结剂混合物，将石膏粘结剂混合物置入到混料机中混合均匀后得到石膏粘结剂产品。
[0011]作为优选，所述二氧化碳气源气体为钢铁企业的高温烟气(其中含二氧化碳量为10～20％)。
[0012]作为优选，所述半干法脱硫灰为采用半干法对钢铁或电力行业中的高炉烟气进行脱硫后得到的作为工业副产物的脱硫灰。
[0013]作为优选，所述缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠或石膏专用蛋白类缓凝剂中的一种。
[0014]作为优选，所述激发剂为半水硫酸钙。
[0015]作为优选，所述保水剂为7.5万粘度的羟丙基甲基纤维素醚。
[0016]作为优选，所述粘合剂为可在分散性胶粉或聚乙烯醇1788。
[0017]作为优选，所述粉磨装置为球磨机，在使用球磨机进行粉磨的过程中，进料粒度为1～2.5cm，出料粒度为0.074～0.3mm。
[0018]作为优选，步骤(3)中的将石膏粘结剂混合物置入到混料机中混合均匀，所述混合均匀具体采用双轴无重力卧式混合装置进行混合，所述双轴无重力卧式混合装置包括搅拌轴、搅拌叶片、搅拌外壳、链轮、链条和驱动电机；所述搅拌轴设置有两根，两根搅拌轴均水平(或近似水平)设置于搅拌外壳内，在每根搅拌轴上均布设有多排的所述搅拌叶片，在搅拌外壳的外部设置有两个链轮，两个链轮分别与两个搅拌轴相连接，所述链条的一端与驱动电机的输出轴环绕链接，链条的另一端通过分别反向环绕链接两个链轮，使得两个搅拌轴相对反向转动而实现对进入的物料进行失重状态下的均匀混合；所述混合均匀时，每批次的混合时间为1
‑
5分钟，转动的时候，相邻的两个搅拌轴上的搅拌叶片相互交叉设置，两个搅拌轴的转速相同，均为50～69r/min。
[0019]该双轴无重力卧式混合装置机通过反向旋转的搅拌轴带动搅拌叶片转动，继而带动物料旋转，由于整体卧式设置且两根搅拌轴上的搅拌叶片相互交叉，中间部分形成一个流态化的失重区和旋转涡流区。物料在机内受机械作用而处于失重状态，广泛交错产生对流、扩算，从而达到均匀混合，使得物料混合时不产生偏析，迅速达到混合均匀之目的。并且在能耗方面也比普通卧式螺带混合机低60％。
[0020]一种石膏粘结剂，所述石膏粘结剂采用上述的制备方法制备得到，将所述石膏粘结剂中加入石膏粘结剂总量40～50wt％的水进行搅拌均匀，随后将搅拌均匀的浆料浇筑成型、硬化并脱模后，检测得到石膏粘结剂的抗折强度为2.1～2.5MPa，抗压强度为5.5～9.2MPa，粘结强度为0.7～1.35MPa，保水率为82～93％。
[0021]一种石膏产品的粘结方法，包括如下步骤：
[0022]I，采用上述的制备方法制备得到石膏粘结剂产品。
[0023]II，将步骤I制备得到的100重量份的石膏粘结剂产品与30～50重量份的水进行混合并搅拌均匀，得到石膏粘结剂浆体。
[0024]III，将步骤II得到的石膏粘结剂浆体涂抹于石膏物料的待粘结表面上，将另外的石膏物料与该待粘结表面进行接触，实现石膏物料的粘结。
[0025]作为优选，所述石膏物料为石膏砌块、石膏线条、石膏板材或其它石膏装饰品。
[0026]本专利技术的技术效果在于：
[0027]未经处理的半干法脱硫灰中含有较多的亚硫酸钙和氧化钙，加水拌合后，亚硫酸钙具有缓凝、膨胀性，氧化钙具有较大的干缩性，易引起开裂。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石膏粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将半干法脱硫灰置入到回转窑内，同时通入空气或富氧空气，然后升温回转窑至500
‑
650℃，同时通入二氧化碳气源气体，保持该反应条件0.5～1.0小时，然后将固态产物排出回转窑，停止空气或富氧空气的通入，同时停止二氧化碳气源气体的通入；其中半干法脱硫灰与空气或富氧空气中氧气的通入量比例为1000kg：0.5～1m3，半干法脱硫灰与二氧化碳气源气体中二氧化碳的通入量比例为1000kg：0.2～0.5m3；(2)将步骤(1)得到的固态产物置入到粉磨装置中进行粉磨，粉磨至0.3mm方孔筛筛余小于1.0wt％、且0.15mm方孔筛筛余小于10wt％的粒径，得到粉状的氧化碳酸化半干法脱硫灰；(3)将50
‑
70重量份的步骤(2)得到的粉状的氧化碳酸化半干法脱硫灰与20
‑
40重量份的激发剂进行混合形成基础混合物，然后加入基础混合物总量0.05
‑
0.2wt％的缓凝剂、0.03
‑
0.07wt％的保水剂以及0.3
‑
1.0wt％的粘合剂形成石膏粘结剂混合物，将石膏粘结剂混合物置入到混料机中混合均匀后得到石膏粘结剂产品。2.根据权利要求1所述的石膏粘结剂的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳气源气体为钢铁企业的高温烟气。3.根据权利要求1所述的石膏粘结剂的制备方法，其特征在于，所述半干法脱硫灰为采用半干法对钢铁或电力行业中的高炉烟气进行脱硫后得到的作为工业副产物的脱硫灰。4.根据权利要求1所述的石膏粘结剂的制备方法，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠或石膏专用蛋白类缓凝剂中的一种。5.根据权利要求1所述的石膏粘结剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷廷双，彭建明，张秋林，马兆军，
申请(专利权)人：北京北科环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：