本發(fā)明涉及建筑材料，具體涉及一種利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法。
背景技術(shù)：
1、氟石膏是氫氟酸生產(chǎn)過程中生成的工業(yè)副產(chǎn)品。氫氟酸是由螢石與硫酸反應(yīng)得到，其反應(yīng)方程式為h2so4+caf2＝2hf+caso4，每生產(chǎn)1t氫氟酸會(huì)產(chǎn)生大約3.6t氟石膏。氟石膏中含有高濃度的氟化物和硫酸，這些成分使得氟石膏具有很強(qiáng)的腐蝕性。如果不對(duì)氟石膏加以利用，那么將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。
2、氟石膏可以用來制作建筑材料，但其缺點(diǎn)包括水化活性差、凝結(jié)時(shí)間長、硬化體強(qiáng)度低等，這些缺點(diǎn)極大限制了氟石膏在建筑材料領(lǐng)域的資源化利用。研究表明，對(duì)氟石膏進(jìn)行改性可以提高其性能和擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。氟石膏的改性方法主要包括物理改性和化學(xué)改性，物理改性可以降低無水硫酸鈣晶體的晶粒度和結(jié)構(gòu)規(guī)則性，增大氟石膏的比表面積，激發(fā)其活性；化學(xué)改性可以促進(jìn)氟石膏的水化和二水硫酸鈣晶體的生長，增大晶粒度和長徑比，提高其強(qiáng)度。
3、本發(fā)明旨在以氟石膏為原料制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏，不僅可以解決氟石膏廢棄所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，還能優(yōu)化抹灰石膏的使用性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，不僅實(shí)現(xiàn)了氫氟酸副產(chǎn)品氟石膏的資源化利用，還使制備的輕質(zhì)抹灰石膏具有高強(qiáng)、耐水、穩(wěn)定性好，耐久性優(yōu)等特點(diǎn)。
2、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
3、利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，包括以下步驟：
4、(1)將氟石膏水洗后加入氫氧化鈣溶液中和至中性，過濾，干燥；
5、(2)在引發(fā)劑的作用下，采用有機(jī)硅單體對(duì)經(jīng)步驟(1)處理后的氟石膏進(jìn)行改性，得到改性氟石膏；
6、(3)向步驟(2)制備的改性氟石膏中加入玻化微珠、硅酸鹽水泥、煅燒明礬、減水劑、緩凝劑和消泡劑，混合均勻，得到輕質(zhì)抹灰石膏。
7、氟石膏的主要成分是無水硫酸鈣，其難溶于水，本發(fā)明通過水洗來除去氟石膏中含有的硫酸和氟化氫以及可溶性硫酸鹽等雜質(zhì)。
8、本發(fā)明采用氫氧化鈣溶液作為中和劑，通過氫氧化鈣溶液的中和作用來進(jìn)一步提高氟石膏的純度。優(yōu)選地，所述氫氧化鈣溶液為飽和氫氧化鈣溶液。
9、進(jìn)一步地，所述煅燒明礬是通過將明礬置于馬弗爐中煅燒而得到，煅燒溫度為600～650℃。
10、進(jìn)一步地，所述有機(jī)硅單體為1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷。1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有不飽和雙鍵、硅烷基和氨基。
11、進(jìn)一步地，所述引發(fā)劑為偶氮引發(fā)劑或有機(jī)過氧化物引發(fā)劑。在引發(fā)劑的作用下，1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷通過原位聚合生成聚合物改性氟石膏，其作用是改善抹灰石膏的施工性能以及硬化體的力學(xué)性能等。
12、進(jìn)一步地，所述氟石膏與有機(jī)硅單體、引發(fā)劑的質(zhì)量比為100:(5～15):(0.05～0.5)。
13、進(jìn)一步地，所述改性氟石膏、玻化微珠、硅酸鹽水泥、煅燒明礬、減水劑、緩凝劑和消泡劑的質(zhì)量比為100:(5～15):(2～10):(0.2～2):(0.1～1):(0.05～0.5):(0.05～0.5)。
14、本發(fā)明采用煅燒明礬作為激發(fā)劑，煅燒明礬的主要成分是硫酸鋁鉀，其作用是激發(fā)或活化氟石膏的活性，提高氟石膏的水化和硬化能力，從而改善抹灰石膏的施工性能以及硬化體的力學(xué)性能等。
15、進(jìn)一步地，所述?；⒅闉橹锌詹；⒅?。中空?；⒅椴粌H可以提高硬化體的強(qiáng)度、保溫隔熱性和耐久性，還能降低抹灰石膏的重量，得到輕質(zhì)抹灰石膏。
16、進(jìn)一步地，所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、萘系減水劑、三聚氰胺系減水劑、聚羧酸減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、脂肪酸系減水劑中的一種或幾種。減水劑的主要作用是降低水灰比，改善抹灰石膏的施工性能，提高硬化體的強(qiáng)度和耐久性。
17、進(jìn)一步地，所述緩凝劑為無機(jī)緩凝劑或有機(jī)緩凝劑。具體地，所述無機(jī)緩凝劑選自磷酸鹽緩凝劑、偏磷酸鹽緩凝劑中的一種或幾種。所述有機(jī)緩凝劑選自糖類緩凝劑、羥基羧酸類緩凝劑、多元醇類緩凝劑、木質(zhì)素磺酸鹽緩凝劑中的一種或幾種。緩凝劑的主要作用是降低抹灰石膏的凝結(jié)速度，延長抹灰石膏的凝結(jié)時(shí)間。
18、進(jìn)一步地，所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑、聚醚消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅消泡劑中的一種或幾種。抹灰石膏在施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，氣泡的存在會(huì)降低抹灰石膏的流動(dòng)性和粘結(jié)力，從而影響施工質(zhì)量。消泡劑的主要作用是抑制氣泡的生成，提高施工效率，使抹灰石膏更加易于攪拌和涂抹。
19、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以氟石膏為主要原料制備輕質(zhì)抹灰石膏，其中氟石膏的摻量可以高達(dá)80～90％，不僅實(shí)現(xiàn)了氫氟酸副產(chǎn)品氟石膏的資源化利用，還使制備的輕質(zhì)抹灰石膏具有高強(qiáng)、耐水、穩(wěn)定性好，耐久性優(yōu)、可操作時(shí)間長、可低溫施工等特點(diǎn)，適用于混凝土基石、墻磚、加氣磚塊、石膏條板、石膏磚塊的加工。
1.利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述煅燒明礬是通過將明礬置于馬弗爐中煅燒而得到，煅燒溫度為600～650℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述有機(jī)硅單體為1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氮烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述引發(fā)劑為偶氮引發(fā)劑或有機(jī)過氧化物引發(fā)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述氟石膏與有機(jī)硅單體、引發(fā)劑的質(zhì)量比為100:(5～15):(0.05～0.5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述改性氟石膏、?；⒅?、硅酸鹽水泥、煅燒明礬、減水劑、緩凝劑和消泡劑的質(zhì)量比為100:(5～15):(2～10):(0.2～2):(0.1～1):(0.05～0.5):(0.05～0.5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述?；⒅闉橹锌詹；⒅?。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、萘系減水劑、三聚氰胺系減水劑、聚羧酸減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、脂肪酸系減水劑中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述緩凝劑為無機(jī)緩凝劑或有機(jī)緩凝劑；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氫氟酸副產(chǎn)品制備高強(qiáng)耐水輕質(zhì)抹灰石膏的方法，其特征在于：所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑、聚醚消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅消泡劑中的一種或幾種。