工業(yè)化學(xué)石膏與石膏廢模在陶瓷模具石膏生產(chǎn)中的循環(huán)利用(共8頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 工業(yè)化學(xué)石膏與石膏廢模在陶瓷模具石膏生產(chǎn)中的循環(huán)利用   摘 要:綜合利用工業(yè)化學(xué)石膏、廢模石膏,經(jīng)過不同工藝煅燒與復(fù)配處理途徑,可以應(yīng)用于對石膏粉品質(zhì)要求較高的陶瓷模型行業(yè),達(dá)到節(jié)約資源與可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。   關(guān)鍵詞:化學(xué)石膏;廢模再生;陶瓷模具;濕法煅燒;復(fù)配;利用   1 前言   我國石膏深加工工業(yè)的工藝裝備、產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)過了20多年引進(jìn)創(chuàng)新技術(shù),目前已獲得了快速發(fā)展,特別在紙面石膏板、石膏膠凝材料、化學(xué)石膏應(yīng)用、石膏模具、砌塊等方面有了長足進(jìn)展。同時(shí),在陶瓷模具石膏粉行業(yè)中有了新的發(fā)展,即化學(xué)石膏用于陶瓷模

2、具石膏,提高附加值,資源綜合利用,變廢為寶;大量的陶瓷廠的石膏廢模被回收再利用。這些技術(shù)創(chuàng)新都是國家積極倡導(dǎo)的,符合國家政策需要的新趨勢。   2 國內(nèi)高品位天然石膏資源現(xiàn)狀   用于陶瓷模具的石膏一般要求二水石膏品位達(dá)到85%~95%,在國內(nèi)靠近陶瓷基地的石膏產(chǎn)區(qū),該類石膏已經(jīng)基本枯竭,即使有,其價(jià)格都在200~800元/t。因此,昂貴的原料使得陶瓷模具生產(chǎn)成本升高。雖然價(jià)格攀升,但產(chǎn)品質(zhì)量仍然難以保證。   另外,部分高品位的石膏在邊遠(yuǎn)地區(qū),如:內(nèi)蒙、寧夏、青海等地,遠(yuǎn)離深加工基地與用戶市場,產(chǎn)品與原材料運(yùn)費(fèi)占產(chǎn)品價(jià)格的30%~50%;即使靠近原材料建廠,產(chǎn)品運(yùn)輸偏遠(yuǎn)地區(qū)的也是

3、一個(gè)嚴(yán)重的問題。   為了緩解上述情況,有些企業(yè)從泰國等周邊地區(qū)向國內(nèi)調(diào)運(yùn)高品位石膏,但小于經(jīng)濟(jì)批量的價(jià)格優(yōu)勢并不明顯。   3 工業(yè)化學(xué)石膏以及廢模的現(xiàn)狀   目前,與天然石膏資源枯竭相對應(yīng)的是:脫硫石膏、磷石膏、檸檬石膏等工業(yè)化學(xué)石膏,它們的品位較高,一般能達(dá)到85%~95%的要求,并且產(chǎn)量與存量巨大。價(jià)格方面化學(xué)石膏根據(jù)地域不同一般10~80元/t,有的偏遠(yuǎn)地區(qū),工業(yè)石膏綜合利用發(fā)展慢的區(qū)域,還可以和排放企業(yè)協(xié)商應(yīng)用或運(yùn)輸補(bǔ)貼,促進(jìn)化學(xué)石膏的利用,達(dá)到節(jié)約企業(yè)用地、保護(hù)環(huán)境等目的。   其次,石膏廢模,在陶瓷工業(yè)主產(chǎn)區(qū),如:唐山、博山、佛山、景德鎮(zhèn)、潮州、德化等地區(qū),每年

4、有大量的石膏模被廢棄,這些石膏廢模沒有獲得很好的利用,只有極少用于水泥行業(yè)。因此,對于化學(xué)石膏模與石膏廢模在陶瓷石膏粉中的應(yīng)用已成為目前首要解決的問題。   4 工業(yè)化學(xué)石膏與石膏廢模應(yīng)用于陶瓷模具粉中的技術(shù)可行性   4.1 工業(yè)化學(xué)石膏的再生應(yīng)用   項(xiàng)目工程技術(shù)實(shí)踐表明,高品位的化學(xué)石膏,雖然雜質(zhì)含量多且復(fù)雜,但經(jīng)過處理后是可以應(yīng)用于陶瓷石膏粉生產(chǎn)的。   脫硫石膏可以不經(jīng)凈化直接煅燒后應(yīng)用陶瓷模具生產(chǎn);而磷石膏、檸檬石膏,一般應(yīng)經(jīng)水洗凈化,然而水洗凈化過程浪費(fèi)寶貴的水資源,是不可取、不提倡的,   但是這兩類石膏可以用成熟的濕法轉(zhuǎn)化CRD(連續(xù)反應(yīng)烘干)工藝,省掉了

5、水洗凈化過程,實(shí)現(xiàn)石膏脫水結(jié)晶濃縮。既實(shí)現(xiàn)了濕法煅燒以及剔除雜質(zhì),又大幅度提高了產(chǎn)品品質(zhì),生產(chǎn)出超高強(qiáng)的ALPHA半水石膏和其他石膏粉復(fù)配,可以獲得高品質(zhì)高附加值陶瓷模具產(chǎn)品,如:塑壓、母模石膏粉等,產(chǎn)品價(jià)格達(dá)到2000~5000元/t。   脫硫石膏顆粒組成、雜質(zhì)等性能更具有濕法轉(zhuǎn)晶的優(yōu)勢。另外,在生產(chǎn)普通陶瓷滾壓、注漿模用石膏粉時(shí),脫硫石膏是可以直接煅燒應(yīng)用的。但生產(chǎn)工藝需要優(yōu)化,否則,會(huì)出現(xiàn)沉降難以攪拌、多泡多空、吸水性差、漂浮物多等現(xiàn)象。   4.2 廢模石膏再生應(yīng)用   廢模石膏經(jīng)過煅燒再生工藝,獲得的再生半水石膏粉的混水比一般情況下比正常石膏粉稍高,強(qiáng)度低(為原來強(qiáng)度的

6、30%~40%),吸水稍快。一般不能直接應(yīng)用,陶瓷廠家可以根據(jù)情況與其他石膏粉摻和使用,一般摻加量為30%~60%。通過實(shí)驗(yàn),確定其產(chǎn)品的強(qiáng)度、使用次數(shù)、吸水性、流變性等方面的性能是否符合要求。   摻加廢??梢源蠓档吞沾蓮S模型石膏使用成本,在陶瓷產(chǎn)品小批量定制或產(chǎn)品要求不高的情況下,很有應(yīng)用價(jià)值。   4.3 廢模石膏在模具粉生產(chǎn)工藝中的注意事項(xiàng)  ?。?) 廢模再生石膏強(qiáng)度偏低、吸水性不適宜,一般不單獨(dú)使用。  ?。?) 再生石膏粉可以直接煅燒或蒸壓烘干后炒制磨粉混合成模具粉,但一般不能單獨(dú)使用。蒸壓的再生廢模石膏粉混水比要低于直接炒制的5%~10%。  ?。?) 直

7、接煅燒的石膏粉混水比高于蒸壓烘干后煅燒的石膏粉,高出10%~20%,強(qiáng)度也低于后者。若選擇蒸壓工藝,可以適量添加轉(zhuǎn)晶劑,會(huì)獲得較低的混水比條件下的較為可觀的強(qiáng)度。  ?。?) 模具粉生產(chǎn)工藝中廢模與化學(xué)石膏、天然石膏是可以直接按比例量摻加進(jìn)行加工使用,但要做嚴(yán)格的中試與產(chǎn)品試用。  ?。?) 用于陶瓷模具的石膏粉相組成要求較為嚴(yán)格,需對煅燒工藝進(jìn)行優(yōu)化,普通常規(guī)連續(xù)煅燒工藝難以達(dá)到要求,否則達(dá)不到模型的預(yù)期使用效果,這是工藝選擇必須注意的。   (6) 普通煅燒工藝的煅燒設(shè)備可以選擇間歇式立式炒鍋、臥式回轉(zhuǎn)窯,炒鍋每次添加1~3 T,注意負(fù)荷設(shè)計(jì);間歇式回轉(zhuǎn)窯可以每次加料2~5 T

8、,注意需要設(shè)計(jì)快速排料系統(tǒng)。   5 陶瓷模型石膏粉產(chǎn)品質(zhì)量要求   陶瓷模型石膏粉主要指標(biāo)有混水比、初凝、終凝、強(qiáng)度等,根據(jù)石膏粉性能與用途不同以及其他指標(biāo)差異,如:膨脹率、表面性能、吸水率、擴(kuò)散系數(shù)、細(xì)度等方面以滿足石膏粉品質(zhì)質(zhì)量的要求。例如,一些石膏粉特殊要求。  ?。?) 母模石膏:對強(qiáng)度、韌性、膨脹系數(shù)有嚴(yán)格要求。  ?。?) 塑壓石膏:對透氣性、吸水性、強(qiáng)度、膨脹系數(shù)、耐沖擊、耐磨有要求。  ?。?) 滾壓石膏:對強(qiáng)度、耐磨性、吸水性等指標(biāo)有要求。  ?。?) 注漿石膏:對吸水率、擴(kuò)散系數(shù)、強(qiáng)度有要求。   常規(guī)煅燒工藝情況下,化學(xué)石膏生產(chǎn)的模型石膏主要

9、用于普通滾壓、注漿。濕法轉(zhuǎn)化的超高強(qiáng)石膏與再生廢模石膏粉一般不能單獨(dú)使用,需復(fù)配使用,其中,濕法轉(zhuǎn)化的超高強(qiáng)石膏可以配制性能優(yōu)異的母模、塑壓、滾壓、高壓注漿石膏粉。   5.1 化學(xué)石膏生產(chǎn)的模型石膏粉的主要指標(biāo)  ?。?) 滾壓模型石膏的指標(biāo)   對于滾壓模型石膏,其性能指標(biāo)為:混水比55%~57%;流徑220±5 mm;凝結(jié)時(shí)間12~20 min;強(qiáng)度 3.5~4.5 MPa;吸水率23%~25%;膨脹系數(shù)0.3%~0.35%;擴(kuò)散系數(shù)為 0.014~0.016 cm2/s。  ?。?) 注漿模型石膏的指標(biāo)   對于注漿模型石膏,其性能指標(biāo)為:混水比60%~65%;流徑

10、220±5mm;凝結(jié)時(shí)間12~15min;強(qiáng)度3.2~3.8 MPa;吸水率28%~33%;擴(kuò)散系數(shù)0.015~0.025cm2/s;膨脹系數(shù)0.25%~0.26%。  ?。?) 廢模再生石膏的指標(biāo)   對于廢模再生石膏,其性能指標(biāo)為:混水比70%~75%;流徑220±5mm;凝結(jié)時(shí)間15~20min;強(qiáng)度1.2~1.8MPa;吸水率35%~40%;擴(kuò)散系數(shù)0.025~0.028cm2/s;膨脹系數(shù)0.2%~0.25%。  ?。?) 廢模與化學(xué)石膏煅燒后摻和(摻加30%)的指標(biāo)   對于廢模與化學(xué)石膏煅燒后摻和,其性能指標(biāo)為:混水比56%~62%;流徑220±5 mm;凝結(jié)時(shí)間

11、12~15min;強(qiáng)度3.0~3.5 MPa;吸水率29%~32%;擴(kuò)散系數(shù)0.015~0.017 cm2/s;膨脹系數(shù)0.3%~0.32%。  ?。?) 化學(xué)石膏生產(chǎn)的超高強(qiáng)ALPHA石膏的指標(biāo)   對于化學(xué)石膏生產(chǎn)的超高強(qiáng)ALPHA石膏的性能指標(biāo)為:混水比33%~38%;流徑180±5 mm;凝結(jié)時(shí)間2~3 min;強(qiáng)度6~7 MPa;膨脹系數(shù)0.35%~0.45%;細(xì)度200~300目。  ?。?)母模石膏的指標(biāo)   對于母模石膏(用超高強(qiáng)石膏配制)的指標(biāo)為:混水比38%~40%;流徑220±5 mm;凝結(jié)時(shí)間12~15 min;強(qiáng)度4.5~6.0 MPa;膨脹系數(shù)0.0

12、5%~0.1%。  ?。?) 塑壓石膏的指標(biāo)   對于塑壓石膏(用超高強(qiáng)石膏配制,要求吸水與透氣性好)的指標(biāo)為:混水比53%~56%;流徑220±5mm;凝結(jié)時(shí)間12~15min;強(qiáng)度4.5~5.5 MPa;膨脹系數(shù)0.2%。   5.2 化學(xué)石膏模型粉使用注意事項(xiàng)  ?。?) 凈化或未凈化后的化學(xué)石膏,若用濕法生產(chǎn)產(chǎn)品性能基本與天然石膏無差異;未凈化的工業(yè)化學(xué)石膏直接應(yīng)用因雜質(zhì)影響可能會(huì)出現(xiàn)起堿現(xiàn)象,影響表面性能、使用次數(shù)。  ?。?) 直接煅燒的較細(xì)化學(xué)石膏生產(chǎn)模具,因留存原始晶態(tài),可能存在流變性差的情況,有必要改善精磨系統(tǒng),保證級(jí)配、保證不過磨。  ?。?) 有些

13、化學(xué)石膏未經(jīng)凈化存在漂浮物現(xiàn)象,甚至攪拌氣泡。漂浮物很難去除,攪拌氣泡可以用消泡劑,或采用真空攪拌來消除。  ?。?) 有些化學(xué)石膏生產(chǎn)陶瓷模具擴(kuò)散系數(shù)偏低,通過改善煅燒工藝、磨礦工藝,甚至摻加廢模會(huì)有所緩解。  ?。?) 由于磷石膏、檸檬石膏含濕量大、雜質(zhì)與級(jí)配顆粒形狀特點(diǎn)很適合采用CRD濕法轉(zhuǎn)晶工藝。獲得的超高強(qiáng)石膏與其他模型石膏混合復(fù)配可以獲得品質(zhì)優(yōu)良的模型石膏。  ?。?) 脫硫石膏可以直接煅燒或成型蒸壓烘干后,磨粉炒制混合成陶瓷模具石膏,應(yīng)用于普通滾壓或注漿。脫硫石膏若通過水洗凈化后,去除粉煤灰等雜質(zhì),對模具粉產(chǎn)品品質(zhì)有大幅提升,可以減少漂浮物、減少攪拌氣孔等。  ?。?) 采用濕法脫水結(jié)晶的脫硫石膏,性能優(yōu)良,除了顏色外,其他指標(biāo)與高品位天然石膏生產(chǎn)的超高強(qiáng)阿爾法石膏一樣,完全可以替代天然阿爾法石膏配制高附加值模型產(chǎn)品以及其他產(chǎn)品。   6 結(jié)語   化學(xué)石膏直接或經(jīng)過凈化處理后可以代替天然石膏應(yīng)用于陶瓷石膏模型的生產(chǎn),濕法煅燒轉(zhuǎn)晶CRD工藝與再生廢模石膏粉復(fù)配工藝給出了更多使用選項(xiàng)。   上述思路已有成熟的工程技術(shù)實(shí)踐,符合國家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的產(chǎn)業(yè)政策,實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展,達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、提高附加值,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,有廣闊的應(yīng)用前景與顯著社會(huì)效益。 專心---專注---專業(yè)

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