一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，按100重量份计，组分配比为：高氯脱硫石膏65～85份、氯离子固化矿物14～34份、发泡剂0.06～0.10份、转晶剂0.32～1.52份。本发明专利技术以热电厂的固体废弃物脱硫石膏为基质材料，辅配粉煤灰、矿渣、铝矾土等作为脱硫石膏中有害杂质自由氯离子的固化矿物，加入适量蒸馏水在球磨机中进行湿法混磨，利于提高其向的高强石膏转化的转化率，最终可以提高石膏制品的强度，利于提高固化自由氯离子的效果，减少石膏制品中自由氯离子的数量。由于本发明专利技术制备的3D打印高强石膏制品中自由氯离子含量＜100ppm，在使用过程中高强石膏制品不易产生返潮、泛碱、下垂、返黄、力学性能变差等缺陷，利于扩大高强石膏在建材领域的应用。高强石膏在建材领域的应用。
【技术实现步骤摘要】
由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料及制备方法
[0001]本专利技术属于制备高强石膏3D打印材料的
，具体是涉及一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料及制备方法。
技术介绍
[0002]脱硫石膏是热电厂的固体废弃物，现有技术中主要用来制备脱硫石膏晶须和制备高强石膏粉。脱硫石膏晶须主要用于造纸、摩擦材料及胶黏剂等领域，起到增强、增韧的作用。高强石膏粉主要用于建筑用纸面石膏板、石膏砌块和部分装饰建材。随着3D打印技术的发展，装饰用高强石膏制品也可以3D打印成型。脱硫石膏以其价廉易得和毒副作用小等优势，将成为3D打印装饰建材的首选材料。
[0003]然而，出于成本考虑，热电厂通常采用湿法脱硫工艺，导致脱硫石膏的水分含量非常大，可达10％
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15％以上，水分含量过大的脱硫石膏无法直接加工，需要烘干，增加石膏制品的生产成本。另外由于补充水中的氯离子、烟气中的HCl以及生产过程中脱去的氯离子，都会使得脱硫石膏中的自由氯离子含量过高，自由氯离子是脱硫石膏中的一种有害杂质，会导致在使用过程中石膏制品产生返潮、泛碱、下垂、返黄、力学性能变差等缺陷，严重制约高强石膏在建材领域的应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料及制备方法。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，按100重量份计，所述制备高强石膏3D打印材料的组分配比为：高氯脱硫石膏65～85份、氯离子固化矿物14～34份、发泡剂0.06～0.10份、转晶剂0.32～1.52份。
[0006]作为优选，按100重量份计，所述制备高强石膏3D打印材料的组分配比为：高氯脱硫石膏75份、氯离子固化矿物24份、发泡剂0.08份、转晶剂0.92份。
[0007]作为优选，所述氯离子固化矿物选用粉煤灰、矿渣、铝矾土中的一种或几种。
[0008]作为优选，所述发泡剂选用松节油、桉树油、樟脑油中的一种。
[0009]作为优选，所述转晶剂选用醋酸镁、硫化三聚氰胺中的一种或两种。
[0010]上述由高氯脱硫石膏制备高强石膏3D打印材料的方法，包括：步骤(1)，将高氯脱硫石膏和氯离子固化矿物按比例加入球磨机中，再加入适量蒸馏水，使其综合含水率为20～30％，搅拌均匀后进行湿法混磨，将有害杂质自由氯离子进行固化，制得初制混合浆体；步骤(2)，按比例往步骤(1)制得的初制混合浆体中加入发泡剂，搅拌均匀后继续进行湿法混磨，制得浮选混合浆体，以便进行浮选；步骤(3)，将步骤(2)制得的浮选混合浆体卸料在容器中，静置5～8小时，利用发泡剂的化学吸附作用去除脱硫石膏中的有机杂质，利用发泡剂的包覆作用去除金属离子杂质，留下下面的石膏浆体待用；步骤(4)，将步骤(3)制得的石
膏浆体放入蒸压釜中，并按比例往加入转晶剂，搅拌均匀后进行蒸压，使以二水石膏为主的脱硫石膏浆体转化为以α型半水石膏为主的高强石膏浆体；步骤(5)，将步骤(4)制得的高强石膏浆体进行烘干，制得高强石膏；步骤(6)，将烘干后的高强石膏进行粉磨，粉磨至粒度为120μm以下，制得符合3D打印所需的高强石膏粉，使用时按需添加蒸馏水制成高强石膏3D打印材料即可进行3D打印。其中，所述步骤(1)中湿法混磨的转速为200～400转/分，球磨时间为20～40min，制得的初制混合浆体中固体颗粒粒径为0.5～5μm；所述步骤(2)中湿法混磨的转速为200～400转/分，球磨时间为3～15min；所述步骤(4)中蒸压釜的蒸压时间为1～5h，蒸压温度为100～140℃；所述步骤(5)中的烘干温度为30～60℃，烘干时间为2～6小时。
[0011]本专利技术以热电厂的固体废弃物脱硫石膏为基质材料，辅配粉煤灰、矿渣、铝矾土等作为脱硫石膏中有害杂质自由氯离子的固化矿物，加入适量蒸馏水在球磨机中进行湿法混磨。一方面湿法混磨可以提高脱硫石膏的研磨效率，使得脱硫石膏研磨后的粒径更小，利于提高其向的高强石膏转化的转化率，最终可以提高石膏制品的强度；另一方面湿法混磨使得氯离子固化矿物与脱硫石膏混合得更加均匀，利于提高固化自由氯离子的效果，减少石膏制品中自由氯离子的数量。再就是，本专利技术可以在脱硫石膏含水量比较大的情况下直接加入氯离子固化矿物进行湿法混磨，免去了将脱硫石膏进行干燥的环节，利于降低生产成本。
[0012]由本专利技术制备的3D打印高强石膏制品，以标准建筑石膏40mm*40mm*160mm试件为例，经试验测定，自由氯离子含量＜100ppm，抗折强度为3～6MPa，耐压强度为35～45MPa。由于本专利技术制备的3D打印高强石膏制品中自由氯离子含量＜100ppm，在使用过程中高强石膏制品不易产生返潮、泛碱、下垂、返黄、力学性能变差等缺陷，利于扩大高强石膏在建材领域的应用。
具体实施方式
[0013]下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0014]实施例1：一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，按100重量份计，所述制备高强石膏3D打印材料的组分配比为：高氯脱硫石膏75份、氯离子固化矿物24份、发泡剂0.08份、转晶剂0.92份，其中所述氯离子固化矿物选用粉煤灰8份、矿渣8份、铝矾土8份，所述发泡剂选用松节油，所述转晶剂选用醋酸镁0.46份、硫化三聚氰胺0.46份。
[0015]上述由高氯脱硫石膏制备高强石膏3D打印材料的方法，包括：步骤(1)，将高氯脱硫石膏和氯离子固化矿物按比例加入球磨机中，再加入适量蒸馏水，使其综合含水率为20～30％，搅拌均匀后进行湿法混磨，将有害杂质自由氯离子进行固化，制得初制混合浆体；步骤(2)，按比例往步骤(1)制得的初制混合浆体中加入发泡剂，搅拌均匀后继续进行湿法混磨，制得浮选混合浆体，以便进行浮选；步骤(3)，将步骤(2)制得的浮选混合浆体卸料在容器中，静置5～8小时，利用发泡剂的化学吸附作用去除脱硫石膏中的有机杂质，利用发泡剂的包覆作用去除金属离子杂质，留下下面的石膏浆体待用；步骤(4)，将步骤(3)制得的石膏浆体放入蒸压釜中，并按比例往加入转晶剂，搅拌均匀后进行蒸压，使以二水石膏为主的脱硫石膏浆体转化为以α型半水石膏为主的高强石膏浆体；步骤(5)，将步骤(4)制得的高强石膏浆体进行烘干，制得高强石膏；步骤(6)，将烘干后的高强石膏进行粉磨，粉磨至粒度为120μm以下，制得符合3D打印所需的高强石膏粉，使用时按需添加蒸馏水制成高强石膏3D打
印材料即可进行3D打印。其中，所述步骤(1)中湿法混磨的转速为200～400转/分，球磨时间为20～40min，制得的初制混合浆体中固体颗粒粒径为0.5～5μm；所述步骤(2)中湿法混磨的转速为200～400转/分，球磨时间为3～15min；所述步骤(4)中蒸压釜的蒸压时间为1～5h，蒸压温度为100～140℃；所述步骤(5)中的烘干温度为30～60℃，烘干时间为2～6小时。
[0016]本专利技术以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，其特征在于，按100重量份计，所述制备高强石膏3D打印材料的组分配比为：高氯脱硫石膏65～85份、氯离子固化矿物14～34份、发泡剂0.06～0.10份、转晶剂0.32～1.52份。2.根据权利要求1所述一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，其特征在于，按100重量份计，所述制备高强石膏3D打印材料的组分配比为：高氯脱硫石膏75份、氯离子固化矿物24份、发泡剂0.08份、转晶剂0.92份。3.根据权利要求1或2所述一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，其特征在于，所述氯离子固化矿物选用粉煤灰、矿渣、铝矾土中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，其特征在于，所述发泡剂选用松节油、桉树油、樟脑油中的一种。5.根据权利要求1或2所述一种由高氯脱硫石膏制备的高强石膏3D打印材料，其特征在于，所述转晶剂选用醋酸镁、硫化三聚氰胺中的一种或两种。6.一种由高氯脱硫石膏制备高强石膏3D打印材料的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤(1)，将高氯脱硫石膏和氯离子固化矿物按比例加入球磨机中，再加入适量蒸馏水，使其综合含水率为20～30％，搅拌均匀后进行湿法混磨，将有害杂质自由氯离子进行固化，制得初制混合浆体；步骤(2)，按比例往步骤(1)制得的初制混合浆体中加入发泡剂，搅拌均匀后继续进行湿法混磨，制得浮选混合浆体，以便进行浮选；步骤(3)，将步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小婷，汪潇，张旭立，张建武，金彪，李亚茹，孙佳伟，费一航，郑宇豪，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：
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