一种熟石膏及其制备方法

技术领域

本申请涉及但不限于建筑材料领域，尤指一种熟石膏及其制备方法。

背景技术

目前，纸面石膏板的生产多以烟气脱硫石膏为原材料。脱硫石膏的处理包括脱水、煅烧、球磨等，脱水和煅烧工艺已经基本成熟，且处理方式多样，但关于煅烧后的球磨环节还未有过多探究。不同产地脱硫石膏的基本物理化学性质存在些许不同，其脱水、煅烧的工艺也有略微的差别。为了提高生产效率，需要开发一种适用于不同产地的脱硫石膏的研磨方法。

发明内容

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本申请的保护范围。

本申请提供了一种熟石膏及其制备方法，该制备方法操作简单，可以获得优质的熟石膏。

本申请提供了一种熟石膏的制备方法，包括：将熟石膏原料、助磨剂和研磨介质加入研磨设备中进行研磨，得到所述熟石膏；其中，所述助磨剂含有聚乙烯醇，并且，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述聚乙烯醇的添加量为0.2重量份至1重量份。

在本申请的实施例中，所述聚乙烯醇的聚合度可以为1700至3500。

在本申请的实施例中，所述助磨剂还可以含有减水剂和白糖中的至少一种。

在本申请的实施例中，所述助磨剂含有减水剂，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述减水剂的添加量可以为0.1重量份至0.6重量份。

在本申请的实施例中，所述助磨剂含有白糖，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述白糖的添加量可以为0.2重量份至0.5重量份。

在本申请的实施例中，研磨时所述研磨设备的转速可以为20r/min至24r/min。

在本申请的实施例中，所述研磨的时间可以为20mins至35mins。

在本申请的实施例中，所述研磨介质可以为研磨球，所述研磨球可以选自钢球、氧化铝陶瓷球和氧化锆陶瓷球中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述研磨球可以为椭圆球形或圆球形。

在本申请的实施例中，所述研磨介质可以选自直径为21mm、30mm和35mm的圆球形研磨球中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述研磨介质含有直径为21mm、30mm和35mm的圆球形研磨球，并且直径为21mm的圆球形研磨球、直径为30mm的圆球形研磨球、直径为35mm的圆球形研磨球的重量比可以为(9至15):(3至9):(1.5至7.5)。

在本申请的实施例中，所述熟石膏原料和所述助磨剂的总重量与所述研磨介质的重量之比可以为1:6至2:5。

本申请还提供了一种熟石膏，所述熟石膏通过如上所述的制备方法得到。

本申请的熟石膏的制备方法操作简单，添加助磨剂可以使熟石膏的需水量、凝结时间、比表面积、容重以及制作出的石膏试块的强度达到较佳数值，进而使球磨设备的能耗在符合熟料各项参数的前提下降到最低，节省资源及产品制备成本。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来实现和获得。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请实施例提供了一种熟石膏的制备方法，所述制备方法包括：将熟石膏原料、助磨剂和研磨介质加入研磨设备中进行研磨，得到所述熟石膏；其中，所述助磨剂含有聚乙烯醇，并且，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述聚乙烯醇的添加量可以为0.2重量份至1重量份。

在本申请中，术语“熟石膏原料”定义为未经过研磨处理的熟石膏，其可以经过脱水、煅烧处理。

在本申请的实施例中，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述聚乙烯醇的添加量可以为0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份。

在本申请的实施例中，所述熟石膏原料可以为脱硫石膏熟料。

在本申请的实施例中，所述聚乙烯醇的聚合度可以为1700至3500，例如，可以为1700至1800、1800至2000、2200至2500、2500至3000、3000至3500。

在本申请的实施例中，所述聚乙烯醇的醇解度可以为86％至99％，例如，可以为86％至90％、91％至94％、94％至96％、96％至98％、98％至99％。

在本申请的实施例中，所述聚乙烯醇可以选自PVA 2488、PVA 2688、PVA1788中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述助磨剂还可以含有减水剂和白糖中的至少一种。

在本申请的实施例中，所述助磨剂含有减水剂，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述减水剂的添加量可以为0.1重量份至0.6重量份，例如，可以为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份。

在本申请的实施例中，所述助磨剂含有白糖，以所述熟石膏原料的添加量为100重量份计，所述白糖的添加量可以为0.2重量份至0.5重量份，例如，可以为0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份。

在本申请的实施例中，所述减水剂可以为纸面石膏板用减水剂，例如，可以选自聚羧酸减水剂和高效减水剂中的任意一种或多种，再例如，可以选自聚羧酸减水剂PCE-11和高效减水剂FDN-C中的任意一种或两种。

在本申请的实施例中，所述白糖可以为工业白糖。

在本申请的实施例中，所述研磨可以为球磨，所述球磨设备为球磨机。

在本申请的实施例中，研磨时所述研磨设备的转速可以为20r/min至24r/min，例如，可以为20r/min、21r/min、22r/min、23r/min、24r/min。

在本申请的实施例中，所述研磨的时间可以为20mins至35mins，例如，可以为20mins、25mins、30mins、35mins。

在本申请的实施例中，所述研磨介质可以为研磨球，所述研磨球可以选自钢球、氧化铝陶瓷球和氧化锆陶瓷球中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述研磨球可以为椭圆球形或圆球形。

在本申请的实施例中，所述研磨介质可以选自直径为21mm、30mm和35mm的圆球形研磨球中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述研磨介质可以含有椭圆球形的氧化铝陶瓷球和圆球形的氧化铝陶瓷球。

在本申请的实施例中，所述研磨介质含有直径为21mm、30mm和35mm的三种圆球形研磨球，并且直径为21mm(φ21)的圆球形研磨球、直径为30mm(φ30)的圆球形研磨球、直径为35mm(φ35)的圆球形研磨球的重量比可以为(9至15):(3至9):(1.5至7.5)。

在本申请的实施例中，所述熟石膏原料和所述助磨剂的总重量与所述研磨介质的重量之比(即料球比)可以为1:6至2:5，例如，可以为1:6、1:5、1:4、1:3、2:5。

本申请实施例还提供了一种熟石膏，所述熟石膏通过如上所述的制备方法得到。

实施例和对比例

将100重量份熟石膏原料、助磨剂和研磨介质加入球磨机中进行球磨，得到熟石膏；其中，熟石膏原料为脱硫石膏熟料，助磨剂为减水剂、聚乙烯醇和工业白糖中的一种或多种；所有实施例和对比例的熟石膏原料均来自同一批次，只是球磨的工艺参数不同，具体工艺参数如表1和表2所示。

表1

表2

注：PVA 2488-100、PVA 2488-120的醇解度均为88％。

根据中国国家标准GB/T 17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》、GB/T8074-2008《水泥比表面积测定方法勃氏法》、GBT 17669.5-1999《建筑石膏粉料物理性能的测定》和GBT 17669.3-1999《建筑石膏力学性能的测定》测试上述实施例和对比例制得的熟石膏的性能，测试结果如表3所示。

表3

上述实验结果表明，未经研磨的熟石膏的勃氏比表面积低，试块强度差，助磨剂的添加有助于熟石膏原料的粉磨，加强了熟石膏的性能。

比较实施例1与对比例1可以看出，是否添加聚乙烯醇对石膏熟料的性能有很大影响。相较于熟石膏原料，实施例1和对比例1通过对熟石膏原料进行球磨，经过物质之间的碰撞摩擦，实施例1和对比例1制得的熟石膏的勃氏比表面积增大、水膏比降低、抗折和抗压强度均有提高，但实施例1在球磨熟石膏原料时添加了聚乙烯醇作为助磨剂，可以使制得的熟石膏的强度相对于对比例1进一步提高，熟石膏制成的试块的抗折强度相对于对比例1提高了28.8％。

分别比较实施例1-1、1-2、1-3与对比例1可以看出，在相同的条件下，助磨剂PVA与PCE-11的混合添加可有效减小石膏的需水量，实施例1-1制备的熟石膏制成的试块的抗折强度相对于对比例1提高了45.45％；在相同条件下，助磨剂PVA与白糖的混合添加可增加助磨效率并且使熟料有一定粘性，实施例1-2制备的熟石膏制成的试块的抗折强度相对于对比例1提高了34.85％；PVA与PCE-11以及白糖的混合添加提高石膏的综合性能，例如，显著提高勃氏比表面积和石膏的抗折强度等。实验表明助磨剂的混合添加对试块抗折强度的增强效果优于单独添加。

比较实施例2与实施例2-1可以看出，在球磨时间等其他工艺参数相同的条件下，球磨转速低，熟料与球磨介质和助磨剂的摩擦可能不够均匀，导致实施例2-1制备的熟石膏的勃氏比表面积较低，制成的试块的抗折和抗压强度相对于熟石膏原料有显著提高，但不如实施例2制备的熟石膏。

比较实施例4和实施例4-1可以看出，在其他工艺参数相同的条件下，料球比越大，熟料与球磨介质以及助磨剂的摩擦可能会不充分，因此勃氏比表面积稍有降低，石膏试块强度也随之降低。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。