石膏尾礦抹灰材料及其製備方法
2023-08-02 23:39:16 1
專利名稱：石膏尾礦抹灰材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於新型建築材料技術領域，具體涉及一種利用石膏尾礦製造建築抹灰材料的方法。
背景技術：
石膏尾礦是指二水石膏含量低於50％的石膏礦石，由於含有各種雜質不能用於煅燒熟石膏，而成為一種工業廢棄物。目前，在各大石膏礦都大量存在，既佔用土地影響生產，又汙染環境。因此，石膏尾礦的再生利用已引起人們的重視。
湖北省應城石膏礦在80年代初期，曾經對石膏尾礦的再生利用進行過研究。其製備的方法是石膏尾礦經高溫(大於800℃)煅燒，使二水石膏轉變成無水石膏，再摻加水泥和其他外加劑。但由於製品耐水性差並出現泛霜現象，未能進入實際應用階段。通過研究，初步分析其原因是(1)煅燒溫度過高，使礦化體初始充水空間太小，致使硬化體結構穩定性較差；(2)長石因高溫煅燒，晶體結構遭到破壞，使Na+、K+離子得到活化，易與SO42-結合生成芒硝。所以，煅燒石膏尾礦製備膠凝材料的試驗未能獲得成功。
發明內容
本發明的目的在於提供一種低成本的石膏尾礦抹灰材料及其製備方法。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於它主要由石膏尾礦粉、礦渣粉、激發劑、早強劑、可再分散乳膠粉和保水劑原料混合而成，石膏尾礦粉和礦渣粉各原料所佔質量百分比為石膏尾礦粉50-70，礦渣粉30-50；外加激發劑和早強劑，激發劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.2％，早強劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.3-1.7％；另加可再分散乳膠粉和保水劑，可再分散乳膠粉所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1-3％，保水劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.5％；石膏尾礦粉為將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉；礦渣粉為將水淬礦渣或磷渣烘乾磨細至比表面積大於5000cm2/g的細粉。
所述的激發劑為生石灰或消石灰。所述的早強劑為磨細的明礬石粉或明礬粉。所述的可再分散乳膠粉為醋酸乙烯類產品。所述的保水劑為羥丙基甲基纖維素。
石膏尾礦抹灰材料的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1).石膏尾礦粉的製備將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉備用；2).礦渣粉的製備將水淬礦渣或磷渣烘乾磨細至比表面積大於5000cm2/g備用(只需控制下限即可)；3).按各原料所佔質量百分比為石膏尾礦粉50-70，礦渣粉30-50選取石膏尾礦粉和礦渣粉；按激發劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.2％，早強劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.3-1.7％選取激發劑和早強劑；按可再分散乳膠粉所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1-3％，保水劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.5％選取可再分散乳膠粉和保水劑；用混料機混合均勻，得產品(包裝即可出廠)。
使用時摻加本發明產品質量的25％-35％的水拌合均勻即可使用。
本發明採用的技術路線是石膏尾礦不經煅燒，直接磨細與一定比例的磨細礦渣，另加適量的可再分散乳膠粉和保水劑混合，在複合激發劑作用下(外加激發劑和早強劑)，製備新型耐水型建築抹灰材料。
抹灰材料的水化硬化過程做如下解釋膠結材遇水後，Al2(SO4)3、Ca(OH)2快速溶解，二水石膏隨之溶解，此時液相中存在Ca2+、SO42-和OH-，固相中部分微晶體如C2S、CA也開始水化
同時，礦渣表面開始溶解。礦渣玻璃體微量游離可溶矽鋁成分首先溶於溶液，同時，玻璃體表面吸收溶液中的OH-，當吸附量達到一定程度時，玻璃體網狀結構中Al-O、Si-O鏈被打開，結果玻璃體表面逐漸解體溶解，發生如下反應
生成的水化鋁酸鈣初期以C3AH6形式存在，在鹼液中轉變為C4AH13，與溶液中的石膏反應生成鈣礬石。
當水化繼續繼續進行，玻璃體逐層溶解，水化產物逐漸增多，鈣礬石以礦渣玻璃體(也包括其它顆粒)為依託，呈放射生長。形成的鈣礬石晶體彼此交叉搭接，在顆粒四周形成空間網狀結構。同時，水化矽酸鈣也在大量形成，水化矽酸鈣填充於鈣礬石的結晶網之間，起粘接作用，將分散的結晶網連成一個整體。水化矽酸鈣與鈣礬石互相交織連鎖，共同構成硬化體早期的結構。
膠結材硬化體最終產物是水化矽酸鈣凝膠和鈣礬石，還有大量石膏、硬石膏、石英、長石以及未水化的玻璃微珠。其中，CSH凝膠對膠結材強度的形成起主要作用，它將鈣礬石結晶結構網粘接起來，並填充於孔隙，將顆粒粘接起來使膠結材形成了一個密實高強的硬化體。
本發明可大量利用石膏尾礦，生產工藝簡單、生產成本低。所製備的抹灰材料凝結時間適中，強度高，耐水性好，可廣泛用於各種工民建工程的內外牆面。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。
實施例1如圖1所示，石膏尾礦抹灰材料的製備方法，它包括如下步驟1).石膏尾礦粉的製備將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉備用；2).礦渣粉的製備將鋼鐵企業排放的水淬礦渣烘乾磨細至比表面積5001-8000cm2/g備用；3).將質量百分比為60的石膏尾礦粉，質量百分比為40的磨細礦渣粉；外摻所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1％的激發劑(生石灰)和所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.5％的早強劑(煅燒明礬石，磨成粉狀)，另加所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的2％的可再分散乳膠粉(醋酸乙烯類)和所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.0％的保水劑(具體為羥丙基甲基纖維素)，用混料機混合均勻，包裝即可出廠。使用時摻加本發明產品質量的25％-35％的水拌合均勻即可使用。
實施例2石膏尾礦抹灰材料的製備方法，它包括如下步驟1).石膏尾礦粉的製備將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉備用；2).礦渣粉的製備將水淬礦渣烘乾磨細至比表面積大於5000cm2/g備用；3).將質量百分比為70的石膏尾礦粉，質量百分比為30的磨細礦渣粉，外摻所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8％的激發劑(生石灰)和所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.3％的早強劑(煅燒明礬石，磨成粉狀)，另加所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1％的可再分散乳膠粉(醋酸乙烯類)和所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8％的保水劑(具體為羥丙基甲基纖維素)，用混料機混合均勻，包裝即可出廠。使用時摻加本發明產品質量的25％-35％的水拌合均勻即可使用。
實施例3石膏尾礦抹灰材料的製備方法，它包括如下步驟1).石膏尾礦粉的製備將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉備用；2).礦渣粉的製備將磷渣烘乾磨細至比表面積大於5000cm2/g備用；3).將質量百分比為70的石膏尾礦粉，質量百分比為30的磨細礦渣粉，外摻所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.2％的激發劑(消石灰)和所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.7％的早強劑(明礬粉)，另加所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的3％的可再分散乳膠粉(醋酸乙烯類，為市售產品)和所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.5％的保水劑(具體為羥丙基甲基纖維素)，用混料機混合均勻，包裝即可出廠。使用時摻加本發明產品質量的25％-35％的水拌合均勻即可使用。
本發明的石膏尾礦粉、礦渣粉、激發劑、早強劑、可再分散乳膠粉、保水劑原料的上下限取值以及區間值都能實現本發明，在此就不一一列舉實施例。
權利要求
1.石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於它主要由石膏尾礦粉、礦渣粉、激發劑、早強劑、可再分散乳膠粉和保水劑原料混合而成，石膏尾礦粉和礦渣粉各原料所佔質量百分比為石膏尾礦粉50-70，礦渣粉30-50；外加激發劑和早強劑，激發劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.2％，早強劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.3-1.7％；另加可再分散乳膠粉和保水劑，可再分散乳膠粉所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1-3％，保水劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.5％；石膏尾礦粉為將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉；礦渣粉為將水淬礦渣或磷渣烘乾磨細至比表面積大於5000cm2/g的細粉。
2.根據權利要求1所述的石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於所述的激發劑為生石灰或消石灰。
3.根據權利要求1所述的石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於所述的早強劑為磨細的明礬石粉或明礬粉。
4.根據權利要求1所述的石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於所述的可再分散乳膠粉為醋酸乙烯類產品。
5.根據權利要求1所述的石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於所述的保水劑為羥丙基甲基纖維素。
6.如權利要求1所述的石膏尾礦抹灰材料的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1).石膏尾礦粉的製備將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉備用；2).礦渣粉的製備將水淬礦渣或磷渣烘乾磨細至比表面積大於5000cm2/g備用；3).按各原料所佔質量百分比為石膏尾礦粉50-70，礦渣粉30-50選取石膏尾礦粉和礦渣粉；按激發劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.2％，早強劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.3-1.7％選取激發劑和早強劑；按可再分散乳膠粉所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1-3％，保水劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8-1.5％選取可再分散乳膠粉和保水劑；用混料機混合均勻，得產品。
全文摘要
本發明涉及一種建築抹灰材料及其製備方法。石膏尾礦抹灰材料，其特徵在於它主要由石膏尾礦粉、礦渣粉、激發劑、早強劑、可再分散乳膠粉和保水劑原料混合而成，石膏尾礦粉和礦渣粉各原料所佔質量百分比為石膏尾礦粉50－70，礦渣粉30－50；外加激發劑和早強劑，激發劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8－1.2％，早強劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1.3－1.7％；另加可再分散乳膠粉和保水劑，可再分散乳膠粉所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的1－3％，保水劑所佔石膏尾礦粉和礦渣粉質量的0.8－1.5％；石膏尾礦粉為將石膏尾礦破碎至粒徑小於10mm，然後磨細至0.08mm方孔篩篩餘量為15％的細粉。本發明具有成本低的特點；其製備方法簡單。
文檔編號C04B18/14GK1792985SQ20051012051
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月23日 優先權日2005年12月23日
發明者姜洪義 申請人:武漢理工大學