[发明专利]一种利用磷石膏填料的墙体涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用磷石膏填料的墙体涂料及磷石膏填料的制备方法。所述墙体涂料由成膜树脂：水性丙烯酸50%、颜料：二氧化钛22%、填料：磷石膏填料10%～20%、碳酸钙0%～10%、消泡剂：有机硅消泡剂0.5%、增稠剂：乙基纤维素混合液2%、成膜助剂：伊士曼‑Texanol 0.5%、去离子水5%制成。本发明利用所述磷石膏填料制得的墙体涂料，符合国家标准GB/T 9755‑2014《合成树脂乳液外墙涂料》中的要求。其中磷石膏填料的白度大于85.0%。本发明，首先利用球磨机，使磷石膏细化到1000M；再通过酸洗水洗煅烧的方法改善磷石膏白度，确定了水洗和酸洗的比例、次数、时长，以及煅烧的温度、时长等；使磷石膏的白度由25%提升到85.0%以上。本发明为大量磷石膏残渣的资源化利用，提供了可实际利用的途径。

技术领域

本发明属于再生资源综合利用技术领域，涉及一种磷石膏涂料填料及其制备方法。

背景技术

磷石膏是磷酸、磷铵或磷酸盐复肥工业产生的酸性废渣。在湿法生产磷酸过程中，磷矿石与硫酸反应成磷酸，同时获得以二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）为主要成分的磷石膏。其反应方程式，如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+10H₂O → 3H₄PO₃+5CaSO₄·2H₂O+HF↑

在现有的工业体系下，我国磷肥工业的基础是磷酸，并且磷酸的生产主要采用湿法磷酸生产工艺。而据统计，每生产一吨磷酸，可产生4.5～5.5吨磷石膏，而每生产一吨磷酸二铵可排放2.5～5吨磷石膏。目前，全世界的磷石膏年排放量已达1.5亿吨以上，我国也已超过5000万吨。其中，西南地区的磷石膏排放量已占到全国的90%以上。如此巨大的磷石膏，如果堆放，不仅占用大量土地，而且堆场投资大，运营费用高。更重要的是，其渗出的酸性废水也会严重污染环境，如果排放到河流或大海中，也会造成水体污染。

然而，磷石膏的资源化利用并不满意，全世界磷石膏的利用率不到15%，我国对其的利用率不到10%。巨大的排放量，微小的利用率。为通过科学手段，将磷石膏变废为宝、充分利用，提出了迫切的要求。这无论是对于资源效应、环境效应，还是社会效应、经济效应、都是不可估计的贡献。

磷石膏一般为黄白、浅黄、浅灰或黑灰色的细粉状固体，粘性较大，呈酸性（pH一般在1.5～4.5），略有异味。磷石膏的主要矿物成分是二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O），含量一般大于85%。另外，磷石膏还含有多种杂质，主要有P₂O₅、F、有机物、石英、碱和磷灰石等残渣等。其中，磷杂质分为共晶磷、可溶磷、难溶磷，形式多样且含量偏高。F杂质分为可溶F、难溶F，其在磷石膏中的含量也相对较高。磷杂质和F杂质，对磷石膏性能起主要影响。

因此，这些杂质的存在，会使得磷石膏呈黑灰色，用于作为填料制备各种涂料将会影响外观且强度较低。因此，对磷石膏进行处理增白相关内容的研究是实现磷石膏综合利用的又一新途径。

发明内容

为了有效降低磷石膏中含有的有害物质，并经过处理后作为填料在涂料中的应用，本发明提供一种利用磷石膏填料的墙体涂料及磷石膏填料的制备方法。

一种利用磷石膏填料的墙体涂料由下列质量百分比的物质制成：成膜树脂：水性丙烯酸50%；颜料：二氧化钛22%；填料：磷石膏填料10%～20%、碳酸钙0%～10%；消泡剂：有机硅消泡剂0.5%；增稠剂：乙基纤维素混合液2%；成膜助剂：伊士曼-Texanol 0.5%；去离子水5%；上述物质的总质量为100%。

具体操作如下：