高强氟石膏粉 本发明是利用氟石膏生产的一种新型建筑材料,主要用于墙体砌筑和建筑物内粉刷。它与天然石膏生产的熟石膏粉主要区别是:①凝结时阀:天然石膏初凝时间为5分钟,终凝30分钟,高强氟石膏粉初凝≥45分钟,终凝≤120分钟。②强度:天然一级石膏粉强度≤15MPa,而高强氟石膏粉高达28MPa并且强度随时间而增长。③天然石膏不耐水,而高强氟石膏粉具有耐水性。这些优点使高强氟石膏粉更能适合建筑粉刷的需要,具有非常大的市场容量。
氟石膏是萤石和浓硫酸在高温下制取氢氟酸时排出的废渣,属无水石膏,又称“死石膏”,传统化工理论认为CaSO4不能转化成CaSO4.2H2O,即使在适宜的条件下转成CaSO4.2H2O
也需要90天以上,由于大量的石膏废渣没有使用价值,给企业和社会带来了沉重的负担,据我们调查仅湖南湘乡铝厂建成厂以来,石膏堆成4座100万吨以上的山包,侵占了百亩良田,山在逐年增高,已给企业和社会造成了沉重的负担,我们厂基于石膏渣利用的现状,组织广大技术人员积极开发,经过几年辛苦努力,终于成功地研制出高强氟石膏粉,天然熟石膏粉的生产工艺:天然二水石膏在170℃左右的温度下煅烧,然后粉磨(180目),最后包装成品,其生成物是CaSO4.1/2H2O,化学反应方程式为。
熟石膏的凝结过程是一个溶解再结晶过程,由CaSO4.1/2H2O转化成CaSO4.2H2O晶体形成产生强度。其化学反应方程式为。我们怎样才能使CaSO4+H2O在短时间内转化成CaSO4.2H2O呢?我们根据石膏的溶解再结晶理论,配制几十种能使CaSO4激活的添加剂、催化剂,使在短时间内完成反应过程,我们经多次试验,从中筛选出了复合添加剂;复合添加剂主要成份为水泥熟料。理论依据是水泥中的铝酸三钙水化仅需几分钟,为了阻止水泥的水化速度,在水泥生产常用CaSO4.2H2O和CaSO4做缓凝剂,铝酸三钙和石膏反应生成高硫型硫铝酸钙(3CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O)和低硫型水泥硫型水化硫铝酸钙(3CaO.Al2O3.CaSO4.12H2O)。生成地水化硫铝酸钙是难溶于水的稳定的针状晶体,阻止了铝酸三钙的水化速度而起缓凝作用。CaSO4与水泥熟料的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙。
由于高强氟石膏粉水溶液中CaSO4的浓度极高,所以CaSO4在水溶液中直接结晶成CaSO4.2H2O,从而使晶体形成产生强度。
由CaSO4向CaSO4.2H2O转化仅需40分钟,解决了无水CaSO4转化成CaSO4.2H2O的技术难题。
CaSO4是否转化成CaSO4.2H2O可用下面方法检验:(1)高强氟石膏粉加入标准用水量,搅拌成型待结凝。(2)将石膏试块烘箱徐徐升温至168℃,保持1个小时。(3)将试块磨细(细度120目以上)。(4)将磨细的石膏粉加入水中,边加边搅拌,若石膏粉在5-30分钟内凝固,则证明了CaSO4已转化成CaSO4.2H2O。高强氟石膏粉的检验:(1)细度200目筛余量≤10%。(2)标准稠度用水量为25%。(3)凝结时间:初凝≥45分钟,终凝≤120分钟。(4)强度(净浆)
3天、7天、28天抗折分别为不小于1.9 2.8 4.0MPa
3天、7天、28天抗压分别为不小于11.2 19.2 25MPa
检验方法可参阅水泥检测标准,养护条件:室温下自然养护。
生产流程为:氟石膏(CaSO4)加入石灰粉(Ca(OH)2)中和搅拌,然后加入添加剂至凝结,再经粉磨(200目)即为成品高强氟石膏粉,最后包装出厂。
图一为生产工艺流程图