[发明专利]天然石膏的半水转化方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种天然石膏的半水转化方法。

背景技术

石膏是一种多功能气硬性胶凝材料，但根据制作条件的不同，可获得β型半水石膏或β型半石膏。其制品的功能与性能均有明显差异，前者为规则的结晶体，后者与原料原始形态有关。半水石膏的结晶形态是影响其制品强度的关键因素。常压炒制的β型半水石膏的比容大、水膏比大，胶凝后气孔率高、强度低。用β型半水石膏制造的陶瓷模具，有吸水率高的优点，但模具使名用寿命短，不能适应于压力较高的滚压成形。以过蒸压法、水热法等不同的工艺方法制得β型半水石膏为致密的短柱状晶体，比容小、水膏比小，胶凝后强度高，俗称高强半水石膏。用β型半水石膏制造的陶瓷模具强度高，使用寿命长，并可以提高陶瓷表面的光洁度，提高陶瓷产品档次。

但由于β型半水石膏的生产工艺复杂，设备投资大，生产成本高，售价高，使它使用量受到限制，国内外都把研究开发β型半水石膏粉的新工艺，大幅度降低其生产成本，列为石膏产业的重大攻关课题。

生产β型半水石膏方法很多。但质量相差很大，同一种方法，因受设备条件、控制参数的影响，质量很不稳定。

发明内容

为克服传统天然石膏的半水转化方法质量不稳定的技术缺陷，本发明提供一种β型半水石膏工艺方法。

天然石膏的半水转化方法，包括如下步骤：

步骤101将天然石膏分离成小块状，清洗干净后，装入蒸压釜；

步骤102往蒸压釜注水，使二水石膏全部浸泡在水中，并加热；

步骤103加热完成后，向蒸压釜中鼓入热空气进行干燥。

优选的，所述步骤101天然石膏在蒸压釜中是分层堆放。

优选的，所述步骤101中分层堆放的层间距为5厘米，层厚度为20厘米。

优选的，所述步骤102中反应压力为0.25-0.37Mpa，温度为125-135摄氏度。

优选的，所述步骤103中干燥温度为130-140摄氏度。

优选的，所述步骤101中将天然石膏分离的块状晶体块度为3-5厘米。

采用本发明所述天然石膏的半水转化方法，在一个蒸压釜中相继完成蒸压和干燥二道工序，既大大降低了工人劳动强度，也使生成的β型半水石膏不会因装卸、搬移而降温转化回到二水石膏。该工艺不需加任何转晶剂，可降低成本取消了离心脱水设备，操作简单，减少投资，降低了成本，易实现大批量生产。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

二水石膏脱去1.5个结晶水形成半水石膏，其反应式为

CaSO₄·2H₂O=CaSO₄·H₂O+1.5H₂O

在不同压力下二水石膏脱水形成半水石膏石膏的温度也不同，在没有添加转晶剂条件下，要制成β型半水石膏，二水石膏的结晶水要以液态水排出。通常蒸压法生产β型半水石膏，是以饱和蒸汽加热，蒸压釜内“温度—压力”的关系都在曲线2上，致使二水石膏结晶水可能以液态排出制成β型半水石膏，也可能以汽态水排出制成β型半水石膏。所以用饱和蒸汽蒸压二水石膏制成的产品，实际上是β型和β型混合的半水石膏，质量难以稳定。

本发明中，先将天然石膏敲成小块状，清洗干净后，装入蒸压釜。为了使干燥时热气体均匀流动，二水石膏需分层堆装，每层20cm，层间隔5cm。然后往蒸压釜注入水，使二水石膏全部浸泡在水中。还包括热水泵和电加热器，热水泵使蒸压釜内液态水不断上下循环流动。保持釜内各部位二水石膏温度均匀。电加热器(大生产可用其它能源加热)，对循环水进行加热，调整加热器给循环水的供热量，可使蒸压釜内液态水保持工艺要求的温度。调整进口的蒸汽压力，使蒸压釜内保持工艺要求的压力。

为了使生产的β型半水石膏不搬动，在同一蒸压釜内进行干燥。蒸压釜设计了干燥热空气鼓入口和抽出口。干燥时，在抽汽的同时，鼓入干热空气，对已生成的β型半水石膏直接干燥。为了降低能耗，蒸压釜、加热器和管道都要外加保温层。

温度和压力不同，生成的β型半水石膏质量也有所差别，它们的晶体形状也有所不同。温度升高，压力降低，可以使二水石膏脱水生成β型半水石膏的速度加快，缩短蒸压时间，可降低成本，但产品质量有所下降。我们经过多次实验，温度在125~1350℃