β型半水石膏制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種β型半水石膏制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]石膏是一種多功能氣硬性膠凝材料，但根據(jù)制作條件的不同，可獲得β型半水石膏或β型半石膏。其制品的功能與性能均有明顯差異，前者為規(guī)則的結(jié)晶體，后者與原料原始形態(tài)有關(guān)。半水石膏的結(jié)晶形態(tài)是影響其制品強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。常壓炒制的β型半水石膏的比容大、水膏比大，膠凝后氣孔率高、強(qiáng)度低。用β型半水石膏制造的陶瓷模具，有吸水率高的優(yōu)點，但模具使名用壽命短，不能適應(yīng)于壓力較高的滾壓成形。以過蒸壓法、水熱法等不同的工藝方法制得β型半水石膏為致密的短柱狀晶體，比容小、水膏比小，膠凝后強(qiáng)度高，俗稱高強(qiáng)半水石膏。用β型半水石膏制造的陶瓷模具強(qiáng)度高，使用壽命長，并可以提高陶瓷表面的光潔度，提高陶瓷產(chǎn)品檔次。
[0003]但由于β型半水石膏的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高，售價高，使它使用量受到限制，國內(nèi)外都把研究開發(fā)β型半水石膏粉的新工藝，大幅度降低其生產(chǎn)成本，列為石膏產(chǎn)業(yè)的重大攻關(guān)課題。
[0004]生產(chǎn)β型半水石膏方法很多。但質(zhì)量相差很大，同一種方法，因受設(shè)備條件、控制參數(shù)的影響，質(zhì)量很不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服傳統(tǒng)β型半水石膏制造工藝質(zhì)量不穩(wěn)定的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種β型半水石膏工藝方法。
[0006]β型半水石膏制造工藝，包括如下步驟:
步驟101將天然石膏分離成小塊狀，清洗干凈后，裝入蒸壓釜；
步驟102往蒸壓釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加熱；
步驟103加熱完成后，向蒸壓釜中鼓入熱空氣進(jìn)行干燥。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟101天然石膏在蒸壓釜中是分層堆放。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟101中分層堆放的層間距為5厘米，層厚度為20厘米。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟102中反應(yīng)壓力為0.25-0.37Mpa，溫度為125-135攝氏度。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟103中干燥溫度為130-140攝氏度。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟101中將天然石膏分離的塊狀晶體塊度為3-5厘米。
[0012]采用本發(fā)明所述β型半水石膏制造工藝，在一個蒸壓釜中相繼完成蒸壓和干燥二道工序，既大大降低了工人勞動強(qiáng)度，也使生成的β型半水石膏不會因裝卸、搬移而降溫轉(zhuǎn)化回到二水石膏。該工藝不需加任何轉(zhuǎn)晶劑，可降低成本取消了離心脫水設(shè)備，操作簡單，減少投資，降低了成本，易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0013]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0014]二水石膏脫去1.5個結(jié)晶水形成半水石膏，其反應(yīng)式為 CaSO4.2H20=CaS04.H2O+1.5H20
在不同壓力下二水石膏脫水形成半水石膏石膏的溫度也不同，在沒有添加轉(zhuǎn)晶劑條件下，要制成β型半水石膏，二水石膏的結(jié)晶水要以液態(tài)水排出。通常蒸壓法生產(chǎn)β型半水石膏，是以飽和蒸汽加熱，蒸壓釜內(nèi)“溫度一壓力”的關(guān)系都在曲線2上，致使二水石膏結(jié)晶水可能以液態(tài)排出制成β型半水石膏，也可能以汽態(tài)水排出制成β型半水石膏。所以用飽和蒸汽蒸壓二水石膏制成的產(chǎn)品，實際上是β型和β型混合的半水石膏，質(zhì)量難以穩(wěn)定。
[0015]本發(fā)明中，先將天然石膏敲成小塊狀，清洗干凈后，裝入蒸壓釜。為了使干燥時熱氣體均勻流動，二水石膏需分層堆裝，每層20cm，層間隔5cm。然后往蒸壓釜注入水，使二水石膏全部浸泡在水中。還包括熱水泵和電加熱器，熱水泵使蒸壓釜內(nèi)液態(tài)水不斷上下循環(huán)流動。保持釜內(nèi)各部位二水石膏溫度均勻。電加熱器(大生產(chǎn)可用其它能源加熱)，對循環(huán)水進(jìn)行加熱，調(diào)整加熱器給循環(huán)水的供熱量，可使蒸壓釜內(nèi)液態(tài)水保持工藝要求的溫度。調(diào)整進(jìn)口的蒸汽壓力，使蒸壓釜內(nèi)保持工藝要求的壓力。
[0016]為了使生產(chǎn)的β型半水石膏不搬動，在同一蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行干燥。蒸壓釜設(shè)計了干燥熱空氣鼓入口和抽出口。干燥時，在抽汽的同時，鼓入干熱空氣，對已生成的β型半水石膏直接干燥。為了降低能耗，蒸壓釜、加熱器和管道都要外加保溫層。
[0017]溫度和壓力不同，生成的β型半水石膏質(zhì)量也有所差別，它們的晶體形狀也有所不同。溫度升高，壓力降低，可以使二水石膏脫水生成β型半水石膏的速度加快，縮短蒸壓時間，可降低成本，但產(chǎn)品質(zhì)量有所下降。我們經(jīng)過多次實驗，溫度在125~1350°C，壓力在
0.25~0.37MPa范圍內(nèi)最適合。蒸壓時間除與溫度、壓力有關(guān)系外，還與二水石膏塊度大小有關(guān)。塊度大延長蒸壓時間，塊度小可縮短蒸壓時間，但在干燥時，因鼓入的熱空氣經(jīng)過細(xì)塊度石膏層時，阻力大，難以均勻干燥；若過細(xì)，甚至無法吹入熱空氣，使干燥不能進(jìn)行。通過實驗，二水石膏塊度在:T5cm比較好。這時蒸壓時間約4小時。干燥時的溫度和壓力也很重要，干澡溫度過高會使生成的β型半水石膏再脫水生成無水石膏。干燥溫度過低干燥時間延長，甚至使β型半水石膏轉(zhuǎn)回到二水石膏，經(jīng)實驗，干燥溫度控制在13(Tl40(TC較好。干燥時蒸壓釜內(nèi)的壓力越小越好，最好是負(fù)壓。
[0018]添加轉(zhuǎn)晶劑可生產(chǎn)出強(qiáng)度很高的β型半水石膏，據(jù)文獻(xiàn)其水膏比可低于30%，干燥抗壓強(qiáng)度高于20MPa。國內(nèi)外常用水熱法制造β型半水石膏。水熱法生產(chǎn)流程是:將粉狀二水石膏與加有化學(xué)轉(zhuǎn)晶劑的水溶液混合，所得漿料置于反應(yīng)釜中，在一定的溫度和壓力下經(jīng)過一定時間，即轉(zhuǎn)變成β型半水石膏。然后再經(jīng)壓濾或離心脫水，干燥和磨細(xì)，制得高強(qiáng)石膏粉。此法工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)效率相對較低，生產(chǎn)能力較小，導(dǎo)致能耗和成本較高。我們從簡化工藝，降低成本上考慮，研究設(shè)計了如下工藝流程:
天然二水石膏經(jīng)揀選清洗后，磨成過40目的細(xì)粉，將粉狀二水石膏與加有化學(xué)媒晶劑的水溶液混合，化成漿料在水池(或陶缸)內(nèi)浸泡24小時后，再將漿料(可濾去部分水溶液)裝在盤子里，分層置于蒸壓釜中，在0.30~0.35MPa飽和蒸汽壓力下蒸壓加熱3~4小時后，關(guān)閉蒸汽降至常壓，立即打開蓋子，將整盤石膏直接放入干燥室內(nèi)，在12(T130(TC溫度下烘干，然后磨細(xì)，就可制得高強(qiáng)石膏粉。該工藝流程，取消了離心脫水設(shè)備，操作簡單，減少投資，降低了成本，易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
[0019]采用本發(fā)明所述β型半水石膏制造工藝，在一個蒸壓釜中相繼完成蒸壓和干燥二道工序，既大大降低了工人勞動強(qiáng)度，也使生成的β型半水石膏不會因裝卸、搬移而降溫轉(zhuǎn)化回到二水石膏。該工藝不需加任何轉(zhuǎn)晶劑，可降低成本取消了離心脫水設(shè)備，操作簡單，減少投資，降低了成本，易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
[0020]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.β型半水石膏制造工藝，包括如下步驟: 步驟101將天然石膏分離成小塊狀，清洗干凈后，裝入蒸壓釜； 步驟102往蒸壓釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加熱； 步驟103加熱完成后，向蒸壓釜中鼓入熱空氣進(jìn)行干燥。2.—種如權(quán)利要求1所述β型半水石膏制造工藝，其特征在于，所述步驟101天然石膏在蒸壓釜中是分層堆放。3.—種如權(quán)利要求2所述β型半水石膏制造工藝，其特征在于，所述步驟101中分層堆放的層間距為5厘米，層厚度為20厘米。4.一種如權(quán)利要求1所述β型半水石膏制造工藝，其特征在于，所述步驟102中反應(yīng)壓力為0.25-0.37Mpa，溫度為125-135攝氏度。5.一種如權(quán)利要求1所述β型半水石膏制造工藝，其特征在于，所述步驟103中干燥溫度為130-140攝氏度。6.一種如權(quán)利要求1所述β型半水石膏制造工藝，其特征在于，所述步驟101中將天然石膏分離的塊狀晶體塊度為3-5厘米。
【專利摘要】β型半水石膏制造工藝，包括如下步驟：步驟101將天然石膏分離成小塊狀，清洗干凈后，裝入蒸壓釜；步驟102往蒸壓釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加熱；步驟103加熱完成后，向蒸壓釜中鼓入熱空氣進(jìn)行干燥。本發(fā)明所述β型半水石膏制造工藝，在一個蒸壓釜中相繼完成蒸壓和干燥二道工序，既大大降低了工人勞動強(qiáng)度，也使生成的β型半水石膏不會因裝卸、搬移而降溫轉(zhuǎn)化回到二水石膏。該工藝不需加任何轉(zhuǎn)晶劑，可降低成本取消了離心脫水設(shè)備，操作簡單，減少投資，降低了成本，易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
【IPC分類】C04B11/032
【公開號】CN105565692
【申請?zhí)枴緾N201410570077
【發(fā)明人】李科
【申請人】李科
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月23日