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| 脱硫石膏和柠檬酸石膏制备陶瓷模具的石膏粉制备方法 注浆成型是一种简便而实用的陶瓷成型工艺，由于石膏制品具有重量轻、生产效率高、耐火性能好、易浇注、资源丰富、能耗少等一系列以上的优点，因此在塑制工艺品、制作牙科、陶瓷、机械铸造中当作模型石膏来使用。模型石膏分普通模型石膏和高强石膏两种。我国用于制造陶瓷的模型石膏占我国陶瓷生产工业的15%左右，而陶瓷工业又是我国的传统产业，所以引起了广泛的关注，并且取得大量的成绩。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。而每年近1.5亿t的工业副产石膏已越来越成为重要的石膏资源，并已引起国家的高度重视。工业副产石膏大量堆存，既占用土地，又浪费资源，含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染，已经成为制约我国燃煤机组烟气脱硫和磷肥企业可持续发展的重要因素，因此利用工业副产石膏对国家环境保护和可持续发展战略有着重要影响。 目前，我国用于陶瓷成型的模具石膏粉，大多是由天然石膏矿石加工而成的半水石膏粉，石膏经水化、硬化形成二水石膏，干燥后成为具有吸水性和一定强度的石膏模具，而用脱硫石膏加工而成的β型半水石膏用于生产模具石膏虽具有一定的吸水性，但还没有达到陶瓷模具所要求的高吸水率、低凝结膨胀率要求，目前我国对提高脱硫建筑石膏制品吸水率的研究不够成熟和完善，许多陶瓷生产企业采取α、β型半水石膏混合的方法来改善其性能，但是由于这两种石膏粉的匹配问题和水化性能的差别，还是难以生产出强度、吸水率和凝结膨胀率都较好的陶瓷模具石膏粉。 针对上述现有技术的不足之处，本技术解决的问题为：用以前的α、β型半水石膏来制备的陶瓷模具的强度低、吸水性差、凝结膨胀率差。 为解决上述现有技术的问题，本技术采用如下的技术方案： 用于制备陶瓷模具的石膏粉，包括主料和辅料；主料的组分包括脱硫石膏和柠檬酸石膏；所述辅料包括缓凝剂、硫酸钙晶须和生石灰。 将脱硫石膏和柠檬酸石膏这两种工业副产石膏按重量百分比3﹕1～5﹕1在流化床煅烧系统内进行煅烧。柠檬酸石膏晶体形貌呈片状结构，容重比较小，与脱硫石膏混合煅烧后使用，一方面使煅烧后的主料的容重降低，另一方面改善了煅烧后主料的孔结构分布，这样既提高了制品的吸水率，也对凝结膨胀率的发展起到了抑制作用。而煅烧温度对成品的质量有着极其重要的影响，在脱硫石膏和柠檬酸石膏混合煅烧过程中，通过石膏量控制法和导热油量控制法来控制煅烧温度。根据固体流态化传热系数大的物点通过调节煅烧器进料量可以快速调节煅烧温度，但调节温度的精确度不够，但通过如上两种调节手段可将煅烧温度控制在150～160℃之间，从而有力避免了石膏发生欠烧或过烧的可能，因此煅烧出的石膏粉性能优异，强度高。本技术不仅为工业副产石膏的综合利用开辟了一条新的途径，而且还解决了目前国内日用陶瓷模具质量较差的问题。 用脱硫石膏制备陶瓷模具石膏粉的方法 目前，全国在建的烟气脱硫工程近1亿千瓦，竣工后运行，每年脱除二氧化硫约2000万吨，年产生脱硫石膏约5360万吨，这相当于德国的13.9倍，日本的20倍。目前我国脱硫石膏的利用率还很低，虽然少数电厂建设了石膏加工设备，但是其利用量很少，没有成为主流，大部分仍以堆储为主，已成为继火电厂粉煤灰后的第二大固体废弃物，随着我国火电厂脱硫项目的大量兴建，脱硫石膏排放量剧增，若采用抛弃堆存，需要建设专门的储存场，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。因此利用脱硫石膏对国家环境保护和可持续发展战略有着重要影响。 目前陶瓷模具石膏粉主要有蒸煮法生产的α型半水石膏粉和炒制法生产的β型半水石膏粉。这两种模具粉各有利弊，前者强度高但吸水性能差，后者吸水性能好但强度差。因此，有人综合利用两者性能的优点，人为地将它们按一定的比例进行混合，但是由于这两种石膏粉的匹配问题和水化性能的差别，还是难以生产出强度和吸水性能都较好的陶瓷模具石膏粉。 本技术的目的是提供一种能够应用于陶瓷行业的陶瓷模具石膏粉，且可以综合利用脱硫石膏、降低陶瓷模具石膏粉的成本，使制备出的陶瓷模具石膏粉具有强度高、吸水率高的特点。 本技术的技术方案为：一种应用于陶瓷行业的陶瓷模具石膏粉，由以用脱硫石膏煅烧制备出的石膏粉为主要原料，然后再使用一些外加剂对其进行改性。 本技术所述的石膏粉是直接把火力发电厂脱硫的固体废弃物脱硫石膏放入到回转窑内进行煅烧处理。回转窑内分为高温煅烧段与低温煅烧段，在高温煅烧段迅速完成脱硫石膏附着水的快速脱去，形成大量的水蒸汽，使脱硫石膏在低温煅烧段脱去部分结晶水的过程中，周围笼罩着足够大的水蒸汽压。脱硫石膏在处于较高的水蒸汽压的状态下脱水，可以使生成的半水石膏的晶形较为完整，晶体有较少的裂纹，密度较大，因此，煅烧出的石膏粉的性能较为优异。 本技术所述的化学外加剂是减水剂、缓凝剂、保水剂、增强剂以及填充材料。 有益效果： 1、原料廉价易得，生产方式利于陶瓷模具石膏粉产业的可持续发展。本技术所用的脱硫石膏在我国已成为继火电厂粉煤灰后的第二大固体废弃物，且目前尚未大量应用，一般是作为废渣排放在堆场，价格便宜，只要在石膏粉厂合理运输半径内就即可； 2、配料简单。只要在经过煅烧处理后的脱硫石膏制备出的石膏粉中掺入一定量的化学外加剂，即制备出性能优异的模具石膏粉； 3、陶瓷模具石膏粉的性能优异。用本技术生产和陶瓷模具石膏粉制作的陶瓷模具具有精度高，轮廓清晰，仿真性强，尺寸稳定，表面光洁度高等特点。 4、提高石膏粉的附加值及拓宽使用范围。将经过回转窑煅烧处理的脱硫石膏配入不同种类及掺量的外加剂，可以制成应用于陶瓷行业的模具石膏粉； 5、开辟了脱硫石膏新的应用领域。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |
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