一种利用磷石膏生产加气砌的方法

申请号 CN200910094937.9 申请日 2009-09-04 公开(公告)号 CN101648403A 公开(公告)日 2010-02-17
申请人 昆明理工大学; 发明人 夏举佩; 张召述; 陆占青;
摘要 本 发明 提供一种利用磷 石膏 生产加气砌 块 的方法,按下列 质量 比混合物料:磷石膏用职权50~70%, 水 泥10~15%,黄磷炉渣15~25%,石灰5~10%,再按混合料质量的85~100%加水,混合料质量的0.04~0.06%加 铝 粉,混合料质量的0.5~0.8%加助剂,混合制成浆料,经发泡、静置和 蒸汽 养护得加气砌块。具有物理性能稳定、轻质、保温性好、废物利用率高、工艺简单、成本低廉、保护环境、节约天然资源等优点,可广泛用于城市 高层建筑 作非承重隔断、工业设备低温保温和冷冻仓库的 隔热 砌块使用。
权利要求

1.一种利用磷石膏生产加气砌的方法,其特征在于经过下列 工艺步骤:
A、按下列质量比混合物料:
磷石膏              50~70%
泥                10~15%
黄磷炉渣            15~25%
石灰                5~10%
B、在上述A步骤的混合料中,按混合料质量的85~100%加水, 混合料质量的0.04~0.06%加粉,混合料质量的0.5~0.8%加助 剂,混合制成浆料;
C、将上述B步骤的浆料于60~80℃下,发泡30~40min;
D、将上述C步骤的发泡浆料用常压蒸汽养护2~4小时,得生坯, 并切割成相应尺寸;
E、将上述D步骤的生坯用常压蒸汽养护24~36小时,即得加气砌块 成品。
2、如权利要求1所述的利用磷石膏生产加气砌块的方法,其特 征在于所述B步骤的助剂由减水剂缓凝剂按减水剂∶缓凝剂=1∶ 0.6~1.2的质量比组成;其中减水剂为木质素磺酸、木质素磺酸 钠、磺酸钙、萘磺酸钠中的一种或两种;促凝剂为水玻璃、氢化 钠、氟酸钠、磷酸铝中的一种或几种,以起到强化发泡、稳定发 泡及促进生坯早强的作用。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种生产加气砌的方法,尤其是一种利用磷石膏生 产加气砌块的方法,属建材技术领域。

背景技术

磷石膏是高浓度磷肥生产过程中所产生的固体废弃物,据不完全统计, 目前国内堆存的磷石膏达到1亿多吨,每年还要新产生3000万吨的磷石膏, 除去综合利用的磷石膏大约有10%外,其余仍以堆放为主。随着高浓度磷肥 产量的增加,磷矿石原料品位的降低,磷石膏的量将越来越大,预计到2010 年全国磷石膏的量将达到5000万吨。如此之大量的磷石膏会因污染环境、 占用土地等越来越严重的问题,而制约磷肥企业的可持续发展。
综合国内外在磷石膏综合利用方面的经验,墙体材料是磷石膏利用的 有效途径。这是因为:墙体砖的市场潜很大,可以大量消化磷石膏,能 减轻磷肥企业的压力,尤其在国家大力推行的新型墙体材料,“限粘禁实” 等墙改政策下,磷石膏无疑是新型建材的首选原料之一。
磷石膏的治理和利用问题是一个世界性的难题,中国作为世界上第一 大磷石膏副产国,磷石膏的治理问题尤为迫切。近年来,我国磷肥企业在 磷石膏的综合利用方面进行了积极的探索,积累了一些经验,取得了一些 成绩。其中较有代表性的技术有:磷石膏联产硫酸泥;磷石膏生产建 筑石膏;磷石膏生产建筑砌块和水泥缓凝剂;磷石膏、氯化通过复分解 反应生产硫酸钾;磷石膏联产硫铵和;磷石膏用于筑路;磷石膏用 作土壤改良剂。这些方法推动了我国磷石膏资源化的技术进步,但尚不能 满足磷石膏数量巨大、亟待处理的迫切需要。因此,把磷石膏制成新型建 筑材料,既能解决磷石膏的综合利用问题,减轻磷复肥企业的环境压力, 又能为建筑业提供新的建材品种,对于实施循环经济和节能减排战略目标 的实现具有重要意义。
综上所述,磷石膏用于墙体材料制备中主要是集中在实心或空心砌块 及水泥缓凝剂方面。加气砌块的生产方法中不用磷石膏或取少量用作改进 砌块理化性能的添加剂。以磷石膏作为主要原料用于加气砌块的生产还未 见报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以磷石膏为主要原料,水泥、黄磷炉渣、 石灰为加强材料和激发剂,生产理化指标符合国家非承重墙砌块质量要 求的加气砌块的方法,以缓解磷石膏堆存带来的环境污染问题,同时为“禁 粘”工作的顺利实施提供更多的替代产品。
本发明通过下列技术方案完成:一种利用磷石膏生产加气砌块的方 法,其特征在于经过下列工艺步骤:
A、按下列干基质量比混合物料:
磷石膏   50~70%
水泥     10~15%
黄磷炉渣 15~25%
石灰     5~10%
B、在上述A步骤的混合料中,按混合料干基质量的85~100%加 水,混合料干基质量的0.04~0.06%加粉,混合料干基质量的 0.5~0.8%加助剂,混合制成浆料;
C、将上述B步骤的浆料于60~80℃下,发泡30~40min;
D、将上述C步骤的发泡浆料用常压蒸汽养护2~4小时,得生坯, 并切割成相应尺寸;
E、将上述D步骤的生坯用常压蒸汽养护24~36小时,即得加气砌块 成品。
所述A步骤的磷石膏为高浓度磷肥企业采用湿法生产磷酸过程中的固 体废弃物,不需任何处理直接使用;水泥为市购的普通酸盐水泥;黄磷 炉渣为电炉法黄磷生产过程中产生的固体废弃物,经粉磨过325筛 且筛余量小于5%;石灰采用活性化钙不小于65%、过烧石灰小于 2%的市购生石灰产品。
所述B步骤的水为普通工业用水,或者自来水,或者回收的中 水,或者含废水或冷凝水;铝粉为市购产品,作为发泡剂使用。
所述B步骤的助剂由减水剂和缓凝剂按减水剂∶缓凝剂=1∶0.6~ 1.2的质量比组成;其中减水剂为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、 磺酸钙、萘磺酸钠中的一种或两种;促凝剂为水玻璃、氢氧化钠、 氟硅酸钠、磷酸铝中的一种或几种,以起到强化发泡、稳定发泡及 促进生坯早强的作用。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
(1)与磷石膏生产建筑材料相比,本发明所用磷石膏不需要经过任何 处理,直接使用即可,减小了制备半水石膏或无水石膏需进行磷石膏水洗 除杂所带来的二次污染和高成本问题。
(2)与磷石膏生产建筑砌块相比,本发明生产的加气砌块容重轻,特 别适用于高层建筑的内墙隔断使用。
(3)与现有普通加气砌块相比,本发明的主要原材料为磷石膏,有利 于解决磷石膏堆存处理而带来的环境污染、资源浪费等问题。
总之,本发明结合我国高浓度磷肥企业所产磷石膏量大、利用 率低的实际情况,充分利用了各种物料的组成结构和化学特性,形成了 以钙石、水化硅酸钙等为主体的矿物结构,其产品性能符合建筑用轻质 砌块要求。砌块主要原材料为磷石膏,使用量大,有利于解决磷石膏堆存 处理而带来的环境污染问题,为磷石膏的资源化利用开辟了一条新的利用 途径。

具体实施方式

实施例1
配方组成(物质计量单位均为质量份):
原料:磷石膏50份,黄磷炉渣25份,水泥15份,生石灰10 份;常规工业用水85份;其中磷石膏为高浓度磷肥企业采用湿法生产 磷酸过程中的固体废弃物,不需任何处理直接使用;水泥为市购的普通硅 酸盐水泥;黄磷炉渣为电炉法黄磷生产过程中产生的固体废弃物;
石灰采用活性氧化钙不小于65%、过烧石灰小于2%的市购生石灰产 品;水为普通工业用水;
辅料:市购铝粉0.05份,助剂0.8份,其中助剂的质量比为: 水玻璃30%,磷酸铝10%,氢氧化钠20%,木质素磺酸钠40%;
工艺:
A、先将上述黄磷炉渣、生石灰分别放入现有技术中的常规球磨机内, 粉磨成粒度过325目筛,且筛余量小于5%的粉体,按磷石膏50份,黄磷 炉渣25份,水泥15份,生石灰10份,常规工业用水85份,助剂 0.8份,加入到现有技术中的转速可调的常规搅拌器内,先在120转/分 的转速下慢搅拌3min,再在400转/分的转速下快搅拌2min,之后 加入0.05份铝粉,并在400转/分的转速下快搅拌30s后,制成浆料;
B、将上述A的浆料注入现有技术中的具有控温装置的养护箱内的 300×400×600的模具内,于70℃发泡30min;
C、将上述B步骤的发泡浆料用常压蒸汽养护3小时,得生坯;
D、将上述C步骤的生坯脱模并切割成所需尺寸;
E、将上述D步骤切割好的生坯放入现有技术中的常压蒸养箱内,用常 压蒸汽养护24小时,即得加气砌块产品。
将上述养护好的上述加气砌块产品切割成100×100×100的立 方体进行性能检测,其检测结果如下:抗压强度3.85Mpa,容重0.72g/m3, 收缩值0.67mm/m,重量损失4.4%,抗冻性强度损失18.0%。
实施例2
配方组成(物质计量单位均为质量份):
原料:磷石膏70份,黄磷炉渣15份,水泥10份,生石灰5 份,水90份。其中磷石膏为高浓度磷肥企业采用湿法生产磷酸过程中的 固体废弃物,不需任何处理直接使用;水泥为市购的普通硅酸盐水泥;黄 磷炉渣为电炉法黄磷生产过程中产生的固体废弃物;石灰采用活性 氧化钙不小于65%、过烧石灰小于2%的市购生石灰产品;水为普通 工业用水;
辅料:铝粉0.06份,助剂为主原料的0.5份,其中助剂质量配 方为:水玻璃30%,氟硅酸钠10%,氢氧化钠10%,萘磺酸钙50%;
工艺:
A、先将上述黄磷炉渣、熟石灰分别放入现有技术中的常规球磨机内, 粉磨成粒度为过325目筛,且筛余量小于5%的粉体。按磷石膏70份,黄 磷炉渣15份,水泥10份,生石灰5份,水90份及助剂0.5份加入 到现有技术中的转速可调的常规搅拌器内,先在120转/分的转速下慢搅 拌3min,再在400转/分的转速下快搅拌2min,之后加入0.06份铝 粉,并在400转/分的转速下快搅拌30s后,制成浆料;
B、将上述A的浆料注入现有技术中的具有控温装置的养护箱内的 300×400×600的模具内,于65℃发泡35min;
C、将上述B步骤的发泡浆料用常压蒸汽养护4小时,得生坯;
D、将上述C步骤的生坯切割成所需尺寸;
E、将上述D步骤切割好的生坯放入现有技术中的常规蒸养箱内,用常 压蒸汽养护30小时,即得加气砌块产品。
将养护好的砌块切割成100×100×100的立方体进行性能检 测,检测结果如下:抗压强度2.74Mpa,容重0.65g/m3,收缩值0.74mm/m, 重量损失4.8%,抗冻性强度损失21.6%。
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