Способ отверждения продукта кальцинации гипса

Авторы патента:


Способ отверждения продукта кальцинации гипса
Способ отверждения продукта кальцинации гипса
Способ отверждения продукта кальцинации гипса
Способ отверждения продукта кальцинации гипса
Способ отверждения продукта кальцинации гипса
Способ отверждения продукта кальцинации гипса

Владельцы патента RU 2671375:

СЭН-ГОБЭН ПЛАКО САС (FR)

Изобретение относится к способу кондиционирования штукатурного гипса, включающему стадии подачи дозы частиц штукатурного гипса в реакционный сосуд, частицы штукатурного гипса включают полугидрат сульфата кальция и/или ангидрит сульфата кальция, а также дигидрат сульфата кальция; и кондиционирования частиц штукатурного гипса при температуре по меньшей мере 100°С и влажности по меньшей мере 70%. Во время стадии кондиционирования частиц штукатурного гипса объемная плотность частиц штукатурного гипса в реакционном сосуде составляет по меньшей мере 1 г/см3. Причем влажность, составляющая по меньшей мере 70%, обеспечивается высвобождением молекул химически связанной воды из частиц дигидрата сульфата кальция. Технический результат - снижение общего времени схватывания при сохранении текучести суспензии штукатурного гипса на ранних стадиях процесса. 14 з.п. ф-лы, 6 табл., 18 пр.

 

Настоящее изобретение относится к способу кондиционирования продукта кальцинации гипса и, в частности, к способу увеличения содержания полугидрата в продукте кальцинации.

Гипс (дигидрат сульфата кальция) доступен в качестве сырья природного происхождения или в виде синтетического побочного продукта десульфуризации дымовых газов. Производство гипсосодержащих изделий, таких как гипсокартон, обычно включает следующие стадии:

- проведения процесса кальцинации дигидрата сульфата кальция (CaSO4.2H2O) при температуре выше около 150°С, чтобы отогнать химически связанную кристаллизационную воду, и получить продукт кальцинации (также известный как штукатурный гипс или строительный гипс), в основном включающий полугидрат сульфата кальция (CaSO4.1/2H2O);

- смешивания штукатурного гипса с водой для получения суспензии и отливки суспензии в предварительно заданную форму;

- отверждения штукатурного гипса, чтобы получить твердый продукт. На этой стадии полугидрат сульфата кальция становится повторно гидратированным для получения кристаллов дигидрата.

Обычно штукатурный гипс, формируемый кальцинацией, включает другие фазы в дополнение к полугидрату сульфата кальция. В частности, штукатурный гипс может содержать ангидрит сульфата кальция (CaSO4). Эта форма сульфата кальция не имеет химически связанных молекул воды и нежелательна из-за ее негативного влияния на время схватывания и/или водопотребления суспензии штукатурного гипса.

Поэтому желательно уменьшить содержание ангидрита сульфата кальция в штукатурном гипсе.

Поэтому в наиболее общем виде настоящее изобретение может предложить обработку кондиционирования с целью повышения доли фазы полугидрата в продукте кальцинированного штукатурного гипса. Более конкретно, обработка кондиционирования включает термообработку кальцинированного продукта во влажной среде при температуре ниже температуры кальцинации.

Было установлено, что такая обработка кондиционирования может помочь уменьшить водопотребление штукатурного гипса. Кроме того, было установлено, что обработка кондиционирования может привести к уменьшению удельной поверхности штукатурного гипса, что может помочь уменьшить общее время схватывания суспензии штукатурного гипса при сохранении текучести суспензии на ранних стадиях процесса гидратации.

Кроме того, было установлено, что присутствие частиц дигидрата в штукатурном гипсе во время обработки кондиционирования может содействовать снижению содержания частиц ангидрита. Считается, что это вызвано выделением химически связанных молекул воды из частиц дигидрата, эти молекулы воды затем доступны для активации превращения частиц ангидрита в частицы полугидрата. Присутствие частиц дигидрата в штукатурном гипсе во время процесса кондиционирования, как полагают, способствует лучшему распределению влаги по сравнению с другими способами, такими как введение пара в штукатурный гипс.

В частности, было установлено, что превращение фазы ангидрита в полугидрат может быть усилено за счет поддержания высокой объемной плотности частиц штукатурного гипса во время обработки кондиционирования. Такая высокая степень уплотнения как полагают, способствует обмену молекул воды между частицами.

Таким образом, в первом аспекте настоящее изобретение может предложить способ кондиционирования штукатурного гипса, включающий следующие стадии:

- подачи дозы частиц штукатурного гипса в реакционный сосуд, частицы штукатурного гипса включают полугидрат сульфата кальция и/или ангидрита, сульфата кальция, а также дигидрата сульфата кальция; и

- кондиционирования частиц штукатурного гипса при температуре по меньшей мере 100°С и влажности по меньшей мере 70%, причем в ходе стадии кондиционирования частиц штукатурного гипса объемная плотность частиц штукатурного гипса внутри реакционного сосуда составляет по меньшей мере 1 г/см3.

Предпочтительно, объемная плотность частиц штукатурного гипса в реакционном сосуде составляет по меньшей мере 1,5 г/см3, более предпочтительно, по меньшей мере 2 г/см3.

Высокая объемная плотность частиц штукатурного гипса достигается за счет статического выдерживания частиц в реакционном сосуде. Способы кондиционирования штукатурного гипса известного уровня техники (такие, как описаны, например, в US 2012/0060723 и US 2011/0150750), требуют нахождения штукатурного гипса в технологическом газе, например, в псевдоожиженном состоянии. Таким образом, объемная плотность штукатурного гипса была значительно ниже, чем в настоящем изобретении, например, около 0,7-0,9 г/см3.

Обычно время кондиционирования составляет по меньшей мере 30 минут, предпочтительно, по меньшей мере один час.

Обычно температура обработки составляет по меньшей мере 130°С. В общем, давление внутри реакционного сосуда в течение стадии обработки частиц штукатурного гипса составляет менее 2 бар.

В общем, частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, включают ангидрит, сульфат кальция. Обычно он находится в виде ангидрита III сульфата кальция, который является растворимой формой ангидрита сульфата кальция. Ангидрит III сульфат кальция, может присутствовать в количестве до 70% масс. Однако количество ангидрита III сульфата кальция составляет предпочтительно ниже 15% масс. Обычно количество ангидрита сульфата кальция составляет более 10% масс.

Обычно частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд включают дигидрат сульфата кальция в количестве более 3% масс., предпочтительно более 5% масс. Обычно количество дигидрата сульфата кальция составляет менее 20% масс., предпочтительно менее 10% масс.

Частицы дигидрата сульфата кальция, присутствующие в штукатурном гипсе, могут быть результатом неполной кальцинации гипсового материала (например, за счет пониженного времени кальцинации или температуры кальцинации). В альтернативном примере способа по изобретению дигидрат сульфата кальция может быть добавлен отдельно к кальцинированному штукатурному гипсу.

Обычно штукатурный гипс подают в реакционный сосуд в количестве, необходимом для заполнения по меньшей мере 80%, предпочтительно 85% внутреннего объема сосуда. То есть, объем насыпного материала штукатурного гипса внутри реакционного сосуда (включая зазоры между смежными частицами штукатурного гипса) составляет по меньшей мере 80% и предпочтительно, по меньшей мере 85% от внутреннего объема сосуда.

Изобретение теперь будет описано только с помощью примера.

Примеры 1-5

Гипс (дигидрат сульфата кальция) кальцинируют в пшсоварочном котле при температуре 190°С около 1 часа. После кальцинации дополнительное количество гипса (дигидрат сульфата кальция) добавляют к продукту кальцинации для получения продукта кальцинации, обогащенного гипсом. Затем эту смесь переносят в актоклав. Актоклав герметизируют и помещают в печь при 130°С в течение 4 часов для кондиционирования штукатурного гипса. После этой обработки, кондиционированный штукатурный гипс сразу же помещают в металлический ковш и охлаждают.

В таблице 1 представлены содержание ангидрита и дигидрата, водопотребность и удельная площадь поверхности продукта кальцинации, обогащенного гипсом, до и после кондиционирования в актоклаве. Каждый пример выполняют с различной маркой гипса, значение D50 каждой марки гипса указано в таблице.

Удельная площадь поверхности измерена с помощью BET.

Как показано в таблице 1, обработка кондиционирования снижает содержание ангидрита и дигидрата в штукатурном гипсе и дополнительно снижает водопотребление и удельную площадь поверхности.

Примеры 6 и 7 и сравнительный пример 1

Гипс (дигидрат сульфата кальция) кальцинируют в гипсоварочном котле при температуре 190°С около 1 часа для получения продукта кальцинации. После кальцинации дополнительное количество гипса (дигидрат сульфата кальция) добавляют к продукту кальцинации, соответствующее 5% масс., продукта прямой кальцинации, для получения продукта кальцинации, обогащенного гипсом. Затем эту смесь переносят в актоклав. Актоклав герметизируют и помещают в печь на 2 часа для кондиционирования штукатурного гипса. После этой обработки, кондиционированный штукатурный гипс сразу же помещают в металлический ковш и охлаждают.

В таблице 2 приведены содержание ангидрита и дигидрата, водопотребление и удельную площадь поверхности штукатурного гипса в зависимости от температуры печи. Соответствующие параметры для продукта прямой кальцинации (то есть, без обогащения гипсом) также приведены для справки.

Удельную площадь поверхности измеряют с помощью BET.

Примеры 8-10 и сравнительный пример 1

Гипс (дигидрат сульфата кальция) кальцинируют в гипсоварочном котле при температуре 190°С около 1 часа для получения продукта кальцинации. После кальцинации дополнительное количество гипса (дигидрат сульфата кальция) добавляют к продукту кальцинации, соответствующее 8% масс., продукта кальцинации, чтобы получить гипс, обогащенный продуктом кальцинации. Затем эту смесь переносят в актоклав. Актоклав герметизируют и помещают в печь при 130°С для кондиционирования штукатурного гипса. После этой обработки кондиционированный штукатурный гипс сразу же помещают в металлический ковш и охлаждают.

В таблице 3 приведены содержания ангидрита и дигидрата, водопотребление и удельная площадь поверхности штукатурного гипса в зависимости от времени кондиционирования. Соответствующие параметры для продукта прямой кальцинации (то есть без обогащения гипсом) также приведены для справки.

Примеры 11-13 и сравнительный пример 1

Гипс (дигидрат сульфата кальция) кальцинируют в гипсоварочном котле при температуре 190°С около 1 часа для получения продукта кальцинации. После кальцинации дополнительное количество гипса (дигидрат сульфата кальция) добавляют к продукту кальцинации для получения продукта кальцинации, обогащенного гипсом. Затем эту смесь переносят в актоклав. Актоклав герметизируют и помещают в печь при 130°С на 2 часа для кондиционирования штукатурного гипса. После этой обработки, кондиционированный штукатурный гипс сразу же помещают в металлический ковш и охлаждают.

В таблице 4 показаны содержание ангидрита и дигидрата, водопотребление и удельная площадь поверхности штукатурного гипса в зависимости от степени обогащения гипсом. Соответствующие параметры продукта прямой кальцинации (то есть без обогащения гипсом) также приведены для справки.

Примеры 14-16 и сравнительный пример 1

Гипс (дигидрат сульфата кальция) кальцинируют в гипсоварочном котле при температуре 190°С около 1 часа для получения продукта кальцинации. После кальцинации дополнительное количество гипса (дигидрат сульфата кальция) добавляют к продукту кальцинации для получения продукта кальцинации, обогащенного гипсом. Затем эту смесь переносят в актоклав. Актоклав герметизируют и помещают в печь при 130°С на 4 часа для кондиционирования штукатурного гипса. После этой обработки, кондиционированный штукатурный гипс сразу же помещают в металлический ковш и охлаждают.

В таблице 5 представлены содержания ангидрита и дигидрата, водопотребление и удельная площадь поверхности кондиционированного штукатурного гипса в зависимости от степени заполнения актоклава продуктом кальцинации обогащенным гипсом. Соответствующие параметры продукта прямой кальцинации (то есть без обогащения гипсом) также приведены для справки.

Примеры 17 и 18 и сравнительный пример 1

Гипс (дигидрат сульфата кальция) кальцинируют в гипсоварочном котле при температуре 190°С около 1 часа для получения продукта кальцинирования. После кальцинации дополнительно количество гипса (дигидрат сульфата кальция) добавляют к продукту кальцинации для получения продукта кальцинации обогащенного гипсом. Затем эту смесь переносят в актоклав. Актоклав герметизируют и помещают в печь при 130°С на 1 час для получения кондиционирования штукатурного гипса. После этой обработки кондиционированный штукатурный гипс сразу же помещают в металлический ковш и охлаждают.

В таблице 6 показаны содержания ангидрита и дигидрата, водопотребление и удельная площадь поверхности штукатурного гипса в зависимости от давления внутри автоклава. Соответствующие параметры продукта прямой кальцинации (то есть без обогащения гипсом) также приведены для справки.

1. Способ кондиционирования штукатурного гипса, включающий следующие стадии:

• подачи дозы частиц штукатурного гипса в реакционный сосуд, при этом частицы штукатурного гипса включают полугидрат сульфата кальция и/или ангидрит сульфата кальция, а также дигидрат сульфата кальция; и

• кондиционирования частиц штукатурного гипса при температуре по меньшей мере 100°С и влажности по меньшей мере 70%,

причем в ходе стадии кондиционирования частиц штукатурного гипса объемная плотность частиц штукатурного гипса в реакционном сосуде составляет по меньшей мере 1 г/см3, при этом влажность, составляющая по меньшей 70%, обеспечивается высвобождением молекул химически связанной воды из частиц дигидрата сульфата кальция.

2. Способ по п. 1, в котором объемная плотность частиц штукатурного гипса внутри реакционного сосуда составляет по меньшей мере 1,5 г/см3.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором время кондиционирования частиц штукатурного гипса составляет по меньшей мере 30 минут, предпочтительно по меньшей мере один час.

4. Способ по п. 1 или 2, в котором температура кондиционирования составляет по меньшей мере 130°C.

5. Способ по п. 1 или 2, в котором давление в реакционном сосуде в течение стадии кондиционирования частиц штукатурного гипса составляет менее 2 бар.

6. Способ по п. 1 или 2, в котором частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, содержат ангидрит сульфата кальция.

7. Способ по п. 6, в котором частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, включают ангидрит III сульфата кальция.

8. Способ по п. 7, в котором частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, включают ангидрит III сульфата кальция в количестве до 70% масс.

9. Способ по п. 8, в котором частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, включают ангидрит III сульфата кальция в количестве 10-15% масс.

10. Способ по п. 1 или 2, в котором частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, включают дигидрат сульфата кальция в количестве 3-20% масс.

11. Способ по п. 10, в котором частицы штукатурного гипса, подаваемые в реакционный сосуд, включают дигидрат сульфата кальция в количестве 5-10% масс.

12. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий стадию кальцинации гипсового материала в сосуде кальцинации для получения частиц штукатурного гипса для подачи в реакционный сосуд.

13. Способ по п. 12, в котором дигидрат сульфата кальция, присутствующий в частицах штукатурного гипса, включает остаточный дигидрат сульфата кальция, получающийся при неполной кальцинации гипсового материала.

14. Способ по п. 1 или 2, в котором дигидрат сульфата кальция и полугидрат сульфата кальция поступают из отдельных источников.

15. Способ по п. 1 или 2, в котором частицы штукатурного гипса подают в реакционный сосуд в таком количестве, что полный объем частиц штукатурного гипса занимает по меньшей мере 80% внутреннего объема реакционного сосуда.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к изготовлению сборных бетонных изделий в производственном процессе отливки. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству и способу для выдержки бетонных изделий.

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов, а именно жаростойким бетонам, и может быть использовано при изготовлении изделий из шамотного жаростойкого бетона.

Изобретение может быть использовано при получении бетона или железобетона. Способ получения ускорителя схватывания и затвердевания минеральных вяжущих веществ включает этап приведения во взаимодействие соединения кальция с силиказолем при мольном соотношении Si:Ca менее 0,1 в ходе реакции.

Изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления корундового жаростойкого бетона, включающий: связующее, электроплавленный корундовый заполнитель, тонкомолотый электроплавленный корунд, тонкомолотый технический глинозем, тонкомолотый диатомит и нагретую воду, содержит в качестве связующего коллоидный полисиликат натрия с силикатным модулем 6,5, полученный путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния в соотношении 1:1,6, перемешивания при 100°С в течение 3,0 ч с выдержкой при указанной температуре не более 0,5 ч, и дополнительно - природный аморфный тонкодисперсный кремнезем с содержанием 20% нанодисперсных частиц, имеющий следующий химический состав, мас.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве строительных изделий, например панелей, облицовочных плит. Способ активации гипса включает предварительную обработку гипса вихревым слоем анизотропных ферромагнитных тел в немагнитной емкости, расположенной в аппарате с наружным электромагнитным полем.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве строительных растворов и изделий, например кирпича, силикатного бетона. Способ активации извести включает предварительную обработку извести вихревым слоем анизотропных ферромагнитных тел в немагнитной емкости, расположенной в аппарате с наружным электромагнитным полем.

Изобретение относится к технологии производства дисперсно-армированных бетонных смесей для изготовления строительных изделий и конструкций. Согласно изобретению сначала готовят сухую бетонную смесь из крупного и мелкого заполнителей и 90% цемента, которую затворяют водой в количестве 40-50% от проектного объема.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонной смеси и строительных растворов, бетонов и конструкций и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонной смеси и строительных растворов, бетонов и конструкций, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.

Изобретение относится к полиуретановому связующему для композиционного материала на основе природного щебня и гравия из плотных горных пород, который может быть использован при строительстве и ремонте откосов железных и автомобильных дорог, берегоукрепительных сооружений, конусов насыпей, подходов к искусственным сооружениям, а также в производстве облицовочных строительных изделий - плиток, блоков, панелей.
Настоящее изобретение относится к транспортному строительству, а именно к строительным материалам для устройства автомобильных и железных дорог. Композитный материал из твердых промышленных отходов для формирования земляного полотна и основания автомобильных и железных дорог, полученный перемешиванием фосфогипса, нефелинового шлама, серы технической, шлакового вяжущего, содержащего 90% фосфорного гранулированного шлака, и известково-зольного вяжущего, включающего, масс.

Изобретение относится к суспезии, содержащей гипс, пену и кетонную смолу, где кетонная смола представляет собой продукт конденсации циклогексанона/формальдегида/сульфита, а гипс включает глину, причем кетонную смолу выбирают из размеров с молекулярными массами от 10000 до 50000 г/моль.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении рельефных потолков, карнизов, вентиляционных блоков, простенков с крупноформатной модульностью, архитектурных элементов.

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к составам для получения легких композиционных заполнителей для бетонов.

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к способам изготовления легких композиционных заполнителей для бетонов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве изделий из пеногипсобетонных композитов. Сырьевая смесь для изготовления пеногипсобетонного композита включает строительный гипс, цемент, заполнитель, армирующее волокно, пенообразователь и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: строительный гипс 26,1-30,0; портландцемент 3,9-7,8; вулканический пепел 33,9; пенообразователь ПБ-2000 0,2; базальтовое волокно 0,45-1,35; остальное - вода.

Изобретение относится к составу регулятора реологических свойств, к его применению и к составу сухой строительной смеси, содержащему регулятор, и может найти применение в композициях на основе неорганических вяжущих веществ.

Настоящее изобретение относится к жидкой диспергирующей композиции для гипса, содержащей (A) особый сополимер поликарбоновой кислоты, особое азотсодержащее соединение, такое как особый алкиламин, и воду, и имеющей pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C, к гипсовой суспензии, содержащей указанную диспергирующую композицию, и к способу получения гипсовой суспензии, а также к применению указанной жидкой композиции в качестве диспергатора.

Настоящее изобретение относится к гипсовой суспензии, отвержденному гипсу, гипсовому строительному материалу, гипсовой панели, способу получения гипсовой суспензии, способу получения отвержденного гипса, способу получения гипсового строительного материала, способу получения гипсовой панели.

Группа изобретений относится к способу изготовления гипсосодержащего вспененного готового строительного материала и гипсосодержащему вспененному строительному материалу, изготовленному таким способом.

Изобретение относится к области производства дорожно-строительных материалов и может быть использовано в дорожном строительстве для обустройства качественных покрытий автомобильных дорог.

Изобретение относится к способу кондиционирования штукатурного гипса, включающему стадии подачи дозы частиц штукатурного гипса в реакционный сосуд, частицы штукатурного гипса включают полугидрат сульфата кальция иили ангидрит сульфата кальция, а также дигидрат сульфата кальция; и кондиционирования частиц штукатурного гипса при температуре по меньшей мере 100°С и влажности по меньшей мере 70. Во время стадии кондиционирования частиц штукатурного гипса объемная плотность частиц штукатурного гипса в реакционном сосуде составляет по меньшей мере 1 гсм3. Причем влажность, составляющая по меньшей мере 70, обеспечивается высвобождением молекул химически связанной воды из частиц дигидрата сульфата кальция. Технический результат - снижение общего времени схватывания при сохранении текучести суспензии штукатурного гипса на ранних стадиях процесса. 14 з.п. ф-лы, 6 табл., 18 пр.

Наверх