一种用于雕刻的磷石膏及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于雕刻的磷石膏及其制备方法。本发明专利技术采用闪烧方式，可以使磷石膏中的一水石膏和二水石膏反应转化为二水石膏，使生成的二水石膏形成β型结晶形态，有效消除有机磷和无机磷等杂质对石膏性能的危害；此外，本发明专利技术通过水洗净化，可进一步除去可溶性杂质和有机物杂质，能够获得性能稳定且杂质含量复符合建材要求的二水石膏，也不会对磷石膏产生新的污染；本发明专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法所制备的磷石膏硬化体结构紧凑，强度高，用于雕刻时，不会发黑，不会干得过快，利于塑形；本发明专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法工艺简单，适于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磷石膏领域，具体而言，涉及一种用于雕刻的磷石膏及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时所产生的废渣，磷石膏是一种粉状材料，几乎没有可塑性，因此大部分的处理方法均采用堆积的方式处理。磷石膏的大量堆积，不仅侵占了大量土地资源，而且因为风蚀、雨蚀等原因，造成了大气、水系及土壤的污染。如何有效处理磷石膏工业废物，在国内外都是迫切需要解决的问题。磷石膏的化学成分比较复杂，且结晶形态也多种多样。就化学成分而言，其主要成份为CaSO4·2H2O，所含的杂质分两大类：一类是不溶性杂质，如石英、未分解的磷灰石、不溶性P2O5、共晶P2O5、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐；一类是可溶性杂质，如水溶性P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素，这些元素均为微量，且大多数为不溶性固体，其危害性可忽略不计；磷石膏中的有机物杂质为一些脂类和烷基类的有机组分，主要以物理吸附形式分布在石膏晶体的表面。就结晶形态而言，磷石膏分为ɑ型石膏和β型石膏两种类型。由于β石膏具有易加工的技术特点。其中，β石膏还含有一水石膏、二水石膏、三水石膏，由于一水石膏以及三水石膏不会防水，并且会降低石膏的强度，特别是三水石膏降低强度的作用更为明显。将工业废弃物磷石膏，直接应用于雕刻使用，有机物的存在会导致产品发黑，使硬化体结构疏松、强度降低；同时，由于工业废弃的磷石膏中的杂质含量过多，致使石膏在雕刻时干得过快，不利于塑形。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种用于雕刻的磷石膏及其制备方法，所述的用于雕刻的磷石膏及其制备方法能够有效去除可溶性杂质和有机杂质，保证所得磷石膏硬化体结构紧凑，强度高，用于雕刻时，不会发黑，不会干得过快，利于塑形，工艺简单，适于大规模生产。本专利技术的第二目的在于提供一种用于雕刻的磷石膏，所述的用于雕刻的磷石膏硬化体结构紧凑，强度高，用于雕刻时，不会发黑，不会干得过快，利于塑形。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，包括如下步骤：(1)闪烧：在惰性气体气氛中，将磷石膏在800-900℃温度下煅烧；(2)水洗净化：在步骤(1)所得磷石膏中加水，搅拌均匀，抽滤得到一种用于雕刻的磷石膏。本专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法采用闪烧方式，可以使磷石膏中的一水石膏和二水石膏反应转化为二水石膏，使生成的二水石膏形成β型结晶形态，使P2O5杂质分解成气体或部分转变成惰性的、稳定的难溶性磷酸类化合物(如焦磷酸钙)，从而将其对产品性能的危害降低到最低点，使少量有机磷经过高温转变成气体排出，无机磷在高温状态下与钙结合成为惰性的焦磷酸钙，从而消除了有机磷和无机磷等杂质对石膏性能的危害；此外，本专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法通过水洗净化，可进一步除去可溶性杂质和有机物杂质，能够获得性能稳定且杂质含量复符合建材要求的二水石膏，也不会对磷石膏产生新的污染；本专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法所制备的磷石膏硬化体结构紧凑，强度高，用于雕刻时，不会发黑，不会干得过快，利于塑形；本专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法工艺简单，适于大规模生产。优选地，所述步骤(1)中将磷石膏在800-900℃烟气温度下煅烧。优选地，所述步骤(1)中煅烧时间为1-5h；优选地，所述煅烧的方法进一步为：在1h以内升温至800-900℃，在此温度下煅烧。在1h以内升温至800-900℃具有闪烧法的特点，可以使水合硫酸钙最大量地发生热分解和重结晶，形成β型结晶形态，提高磷石膏的抗压强度和耐水性，以及其它理化性能。优选地，所述步骤(1)中升温速度为15-30℃/min。为符合闪烧法的特点，15-30℃/min升温速度已足够，且实际生产中容易实现，不会过度增加设备成本。优选地，所述煅烧的方法进一步为：在30min以内将烟气温度升温至800-840℃，在此温度下煅烧1-2h，再在20min以内将烟气温度升温至860-900℃，在此温度下煅烧3-4h。以上煅烧方法采用分段煅烧的方式，可以使化学反应与结晶过程分段进行，以提高二水石膏的产量，以及有效结晶形态的转化率。首先，在第一阶段煅烧过程中，一水石膏和三水石膏反应生成二水石膏，在第二阶段中，主要发生热分解与重结晶过程。优选地，所述煅烧的方法进一步为：在惰性气体气氛中，在30min以内将烟气温度升温至860-900℃，在此温度下煅烧2-3h。此煅烧方法升温速率快，且煅烧温度高，对设备的要求比较苛刻，但是其煅烧得到的磷石膏的β型结晶形态更规则，建筑性能也就更优异。优选地，在所述步骤A之后还包括：将煅烧后的磷石膏冷却至20-30℃，再在空气中放置1-3天。冷却后的放置相当于陈化过程，可以使石膏中少量的半水石膏或者硫酸钙吸水转化为二水石膏，从而增强其抗压强度及耐水性。为提高转化率，优选放置2-3天。优选地，所述冷却的方法为自然冷却。自然冷却的过程中，石膏中的主要成分可以自发形成一个致密、稳定的组织体，各方面的性能更均一，质量更稳定。优选地，所述惰性气体为氮气。相对于其它惰性气体，氮气成本低。所述步骤(2)中的加水量为步骤(1)所得磷石膏质量的1-2倍。本专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法由于在水洗净化前，进行了闪烧工艺，在水洗净化中所需水量大大减少，采用步骤(1)所得磷石膏质量的1-2倍的水量已经能够充分对磷石膏进行清洗。优选地，所述水洗净化过程采用喷淋加水方式，并不断进行搅拌；有助于使磷石膏充分与水接触，保证水洗净化效果。优选地，所述步骤(2)水洗净化重复进行1-3次。水洗净化次数可根据磷石膏中的实际杂质含量确定。优选地，将步骤(1)所得磷石膏冷却后再进行水洗净化。优选地，所述步骤(2)中体系温度为0-100℃，优选为20-100℃。采用特定温度进行水洗净化，有助于使有机杂质充分从磷石膏表面脱除，并增加可溶性杂质在水中的溶解度，充分除去杂质，保证水洗净化效果。优选通过测量pH值的方式，来判断水洗效果。优选地，所述水洗净化所采用的水为去离子水、蒸馏水、自来水中等水体。本专利技术用于雕刻的磷石膏的制备方法经过水洗必须获得性能稳定且杂质含量复符合建材要求的二水石膏，同时并不会造成磷石膏的二次污染。磷石膏中的可溶性P2O5和F易溶于水，有机物在水洗过程中悬浮于水面，通过水洗可以将大部分此类杂质除丢，洗涤后的污水必须经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)闪烧：在惰性气体气氛中，将磷石膏在800‑900℃温度下煅烧；(2)水洗净化：在步骤(1)所得磷石膏中加水，搅拌均匀，抽滤得到一种用于雕刻的磷石膏。

【技术特征摘要】
1.一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)闪烧：在惰性气体气氛中，将磷石膏在800-900℃温度下煅烧；
(2)水洗净化：在步骤(1)所得磷石膏中加水，搅拌均匀，抽滤得到一种用于雕刻的磷石
膏。
2.根据权利要求1所述的一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，其特征在于，将所述步骤
(2)所得用于雕刻的磷石膏进行浮选。
3.根据权利要求1所述的一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，其特征在于，所述步骤
(1)中将磷石膏在800-900℃烟气温度下煅烧。
4.根据权利要求1所述的一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，其特征在于，所述步骤
(1)中煅烧时间为1-5h。
5.根据权利要求1所述的一种用于雕刻的磷石膏的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，
申请(专利权)人：贵州腾峰科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52