作为石膏增强剂的锂硅粉和含有锂硅粉的抹灰石膏制造技术

本发明专利技术提供了一种石膏增强剂一一锂硅粉和含有该石膏增强剂的抹灰石膏。使锂盐厂的废渣锂渣不仅作为填料降低了成本，可以作为各种石膏的增强剂，提高石膏的强度，如作为β－半水石膏的增强剂，使由β－半水石膏制备的抹灰石膏的强度高于混合相抹灰石膏，且工艺简单，投资少、见效快，同时为锂盐厂解决废渣处理多了一条出路，减少了对环境的污染。以锂硅粉作为增强剂和填充料，仅用半水膏就可配制抹灰石膏，而且施工效果好，速度快。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石膏增强剂、含有该增强剂的石膏及其制备方法，特别是作为石膏增强剂的锂硅粉、含有锂硅粉的石膏，特别是抹灰石膏及其制备方法，属于建筑材料领域。锂渣是在由锂辉石生产碳酸锂的过程中产生的副产物，其产生过程是在生产碳酸锂时，锂辉石在回转窑中经1200～1300℃的温度焙烧，锂辉石由α型转化为β型，β型锂辉石进入冷却机冷却，磨细，再将物料送至酸化窑，在酸化窑中加入浓H2SO4进行酸化，β-锂辉石变成Li2SO4，Li2SO4出酸化窑后经冷却后进入浆化槽，经浸出、过滤、洗涤、分离等工序，生成碳酸锂，滤渣即为锂渣。石膏是通用的建筑材料，是抹灰石膏的主要原料，也可以制成各种石膏制品用于进一步的装饰或施工。抹灰石膏是一种新型抹灰材料，它具有轻质、高强、防火、保温、快硬、早强、尺寸稳定等特点。抹灰石膏粘结力强、不易掉灰、表面光滑细腻，自动调节室内温湿度，属绿色建材，被广泛应用在各类墙体的打底和罩面，特别在顶面抹灰掉灰少、不空鼓开裂，施工速度快。目前抹灰石膏大致分为两类单相型抹灰石膏和混合相型抹灰石膏。单相型抹灰石膏是以β-半水石膏为单一组份，外加各种调凝剂，保水剂及填充料制备的，主要特点是工艺简单，成本低，但强度差，凝结时间不稳定，目前较少采用；混合相型抹灰石膏是以β-半水石膏和II-硬石膏混合制备的，主要特点是强度高、凝结时间稳定，易调节、易施工，但工艺相对复杂，设备投资较大，成本也较高。石膏板材是由石膏加入增强材料、添充料及其它辅料机制而成的，用于制备石膏板材的石膏应该标号在10MPa以上，否则难以达到石膏板需要的强度。由于受到上述条件的制约，一些品质比较差的石膏，如磷石膏、氟石膏、脱硫石膏等工业副产品石膏不能用于制作抹灰石膏、石膏板材以及其它高强度石膏制品，只能作为更低档的建材(如水泥调凝)使用。锂渣作为废料，目前在建材中只应用在水泥中，作为填料用于降低成本、改善水泥的综合性能，锂渣用于水泥砂浆可以替代20％水泥，将锂渣应用于石膏中尚未见报道。本专利技术的目的在于提供一种作为石膏增强剂的锂硅粉，将经过处理的锂渣用于石膏中，提高石膏的强度，充分利用废渣，扩大低品位石膏的用途，减少环境污染。本专利技术的另一目的在于提供一种含有锂硅粉的抹灰石膏，其中含有普通石膏、由锂盐厂废渣制备的锂硅粉及其它外加剂，其强度大大高于普通石膏制备的抹灰石膏，综合性能良好。本专利技术的再一目的在于提供一种含有锂硅粉的抹灰石膏的制备方法，该方法利用锂盐厂废渣，采用特殊工艺处理，简化了抹灰石膏的生产工艺，降低抹灰石膏生产成本。本专利技术的再一目的在于提供一种锂硅粉石膏增强剂的用途。为了实现上述目的，本专利技术公开一种石膏增强剂，其特征在于该增强剂为由锂辉石生产碳酸锂过程中产生的废渣。由于锂渣的原渣直接使用性能较差，因此本专利技术中首先处理锂渣，将锂渣烘干后用超细磨粉磨至100-400目，筛余物少于5％，处理后的锂渣称之为锂硅粉，本专利技术中所采用的锂渣均为处理锂渣，下面称为锂硅粉。由于工艺不同产生的锂渣也不同，酸化法得到的为白色，称之为白渣锂硅粉，碱化法得到的为黄色，称为黄渣锂硅粉。由于锂盐的生产工艺和技术条件以及后处理是相对稳定的，故锂渣以及锂硅粉的化学成份相同，性质也相对稳定，锂渣及锂硅粉的化学成份见表1表1 其中黄渣或黄渣锂硅粉的化学成分优选SiO250.37，Al2O317.59，CaO 9.31，MgO 0.39，SO36.6。由于目前市场上普通建筑石膏(β-半水石膏)质量差别较大，本专利技术选则了几种强度不同的普通建筑石膏，A.新型建材厂，B.第二水泥厂、C.磷石膏、D.氟石膏、F.脱硫石膏(工业废石膏)，其中A、B、C的性能见表2。表2 在各种石膏中，分别掺入白渣锂硅粉、黄渣锂硅粉或两种锂硅粉的混合物，发现锂硅粉对于各种石膏粉都具有明显的增强作用。白渣锂硅粉掺量为5-10重量份时，对各种石膏的增强达到最高，随着掺量的增加，强度下降，掺量在20-25重量份时，强度类似于达到空白试件。黄渣锂硅粉掺量为5-15重量份时，对各种石膏的增强达到最高，随着掺量的增加，强度下降，但即使黄渣锂硅粉的掺量为30重量份，石膏的强度仍然高于空白试件。黄渣锂硅粉的增强作用大于白渣锂硅粉，黄渣锂硅粉强度最大增长60％，白渣锂硅粉强度最大增长40％，掺量在30重量份左右时强度达到基本一致。石膏中锂硅粉的可掺量为1-25重量份，优选为3-15重量份。在低品位石膏如磷石膏、氟石膏、和工业废石膏中分别掺入l0重量份白、黄渣锂硅粉后，强度可以由原来的3-6Mpa增加到8-13Mpa。白、黄渣锂硅粉也可以混合掺入各种石膏中，对各种石膏都具有增强作用。通过电镜照片发现普通石膏中加入锂硅粉增强剂后，其微观结构发生了变化。进一步，本专利技术提供一种含有锂硅粉的抹灰石膏，包括石膏、锂硅粉和缓凝剂、保水剂、激发剂，如果需要，还可以加入减水剂和增塑剂等外加剂，所述的石膏可以是普通石膏，即β-半水石膏、II-硬石膏以及适合本专利技术的其它石膏，优选β-半水石膏。石膏的凝结速度非常快，黄渣锂硅粉对石膏的凝结时间影响不大，而且渣粉还具有促凝作用，根据抹灰石膏的标准要求，应该掺入缓凝剂以满足抹灰操作要求，由于掺加缓凝剂对强度损失比较严重，通过试验发现，单掺某一种缓凝剂效果并不好，特别是单掺柠檬酸，随着掺量的增加，强度急剧下降，因此本专利技术中采用复合缓凝剂，该复合缓凝剂很好地解决了缓凝与强度的匹配关系，使抹灰石膏的强度远高于标准。由于墙体的种类不同，其吸水率差别较大，特别是吸水性较大的墙体，当抹灰石膏抹面施工时，抹灰石膏中的水很快被墙体吸收，导致抹灰石膏失水过快，很快凝结，由于没有完全水化，抹灰石膏强度较低甚至粉化，加入保水剂可以使抹灰石膏具有良好的保水性能。由于锂硅粉中主要成份为SiO2、Al2O3、CaO，其中SiO2绝大多数是以无定形的SiO2形式存在，从而使锂硅粉具有很好的活性，因此本专利技术中，在普通建筑石膏中掺锂硅粉的同时，还掺入适量的活性激发剂，使锂硅粉的活性得以充分发挥，使之与石膏作用进一步增加强度。本专利技术所述的含有锂硅粉增强剂的锂硅粉型抹灰石膏中，所使用的外加剂分别为缓凝剂主要是羟基羧酸盐、表面活性剂、磷酸盐等，包括柠檬酸钾、酒石酸、柠檬酸钠、磷酸及其钠盐以及变质蛋白质等两种或两种以上的组合，优选柠檬酸盐和酒石酸两种缓凝剂的组合，最优选0.25重量份的柠檬酸钾和0.01重量份酒石酸两种缓凝剂的组合；保水剂包括甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、乙基甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、明胶、糊精、微晶纤维素、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素一种或一种以上的组合；活性激发剂为普通硅酸盐水泥以及适合本专利技术的其它水泥；减水剂为普通减水剂、各种高效减水剂，或二者的组合，如奈磺酸盐缩合物、密胺磺酸盐缩合物、改性木质素磺酸盐或β-奈磺酸盐缩合物以及适合本专利技术的其它化合物。为了改善锂硅粉增强剂对抹灰石膏的施工性能的影响，还可以加入滑石粉或与滑石粉性能相似的其它原料。必要的时候，可以加入增塑剂。本专利技术的抹灰石膏的基本组成及配方为(重量份)石膏粉75-99锂硅粉1-25滑石粉1-5缓凝剂0.1-0.3保水剂0.1-0.3激发剂2-12减水剂0-1优选的配方为(重量份)石膏粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为石膏增强剂的锂硅粉，其特征在于将由锂辉石生产碳酸钾的过程中产生的废渣烘干，然后用超细磨粉磨而成，其细度为１００－４００目，筛余量小于５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桓，杨安琪，
申请(专利权)人：新疆维吾尔自治区建筑科学研究院，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]