[发明专利]一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉80‑120份、促凝剂0.04‑2份和减水剂0.02‑1份。使用本发明所述的促凝剂和减水剂降低了柠檬酸半水石膏粉产品标准稠度需水量，减少了初终凝时间，保证了应用中石膏料浆的流动性，减少了水化后制品中的气孔率，有效地提高了柠檬酸半水石膏各项强度和强度稳定性。

技术领域

本发明属于工业副产石膏综合利用技术领域，具体涉及一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用。

背景技术

柠檬酸石膏废渣是用工业微生物发酵法生产柠檬酸的主要副产品，其主成份为二水硫酸钙。由于这种废渣还含有大量的菌丝体及残留柠檬酸，从而影响使用；另外还有一定量的游离水，少量有机杂质等，长期堆积会造成环境周围化学需氧量、pH值和细菌总数等超标，同时其分泌微生物代谢产物、造成环境污染。因此，柠檬酸石膏企业青睐于将柠檬酸石膏制备成柠檬酸半水石膏以供建筑行业使用。

目前制备柠檬酸半水石膏粉的工艺流程为：将未经处理的柠檬酸石膏直接预干燥、煅烧、冷却、球磨制备而成。经过这些预处理后得到柠檬酸半水石膏粉三相维持较为稳定，但这种柠檬酸半水石膏存在很多缺陷，如强度较低、标准稠度需水量较高、初凝时间和终凝时间长等。究其主要原因，由上述制备方法制备得到的柠檬酸半水石膏仍含有残留的柠檬酸及其盐，导致柠檬酸半水石膏凝结时间较长，影响水化后产品的强度，另外成型的检测制品内部中含有较多细小的气泡，也是导致其产品抗折强度和抗压强度低的主要因素。此外，残留在柠檬酸半水石膏中的柠檬酸及其他有机物，尤其在夏天这种湿热的环境中，一段时间后，柠檬酸半水石膏制品表面长出现黑色霉斑进而长大扩散，不仅影响产品的颜值，而且其分泌微生物代谢产物还会造成环境的污染。

CN102249577A公开了一种利用柠檬酸石膏制备得到的柠檬酸半水石膏粉，其煅烧温度180-220℃，产品过烧，经球磨后，需要经过3-7天陈化处理待质量稳定后，才能进行包装或检测，且其两小时抗折强度低于2.5MPa。每批次的生产周期长，进而所需的原料堆场及产品仓大。原料堆放阶段虽然有效的降低了游离水以及分解了少量有有机物，但会导致周边环境酸臭，堆场若防渗不好还会影响周边土壤及水质，影响生态平衡，另外微生物分解后菌丝体残留在石膏中，导致颜色发黄或发黑，影响产品的美观。

CN101028967公开了一种生产β型柠檬酸半水石膏方法的改进，所述柠檬酸石膏废渣，先预处理脱水至含水量35％以下，再经145-170℃烘烤脱水至含水量4.0-7.0％，按100份脱水硫酸钙，加0.1-1份酒石酸、0.1-1％份过硼酸钠、0.3-1份减水剂，均匀混合。该发明需要将柠檬酸石膏经较复杂的预脱水处理，才能达到降低初凝时间和抗折强度的目的，耗能较大。处理得到的半水石膏粉的抗弯强度仍然较低、标准稠度需水量仍然较高；而且添加的酒石酸量虽然很少，但其酸性较强，短时间能够起到减水增强的作用，但是长时间存在半水石膏中会逐渐破坏石膏晶型，导致半水石膏强度随时间逐渐减弱，稳定性较差，而且一定程度上会影响产品白度。

因此，开发一种产品强度、凝结时间和白度等综合性能优异的柠檬酸半水石膏是本领域研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用，所述改性柠檬酸半水石膏具有产品强度高、初终凝时间短，湿热环境中不易发霉的优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉80-120份、促凝剂0.04-2份和减水剂0.02-1份。

在本发明中，柠檬酸半水石膏粉为80-120份，例如可以是80份、82份、84份、86份、88份、90份、92份、94份、96份、98份、100份、102份、104份、106份、108份、110份、112份、114份、116份、118份、120份。