專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種蒸壓磷石膏磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明公開(kāi)了一種完全采用工業(yè)廢渣制造的蒸壓磷石膏磚及其制備方法，屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：在冶煉或化工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣，如磷化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的磷石膏，鋅冶煉裝置副產(chǎn)的鋅冶煉水渣，電石廠(chǎng)副產(chǎn)的電石渣，燃煤沸騰煅燒爐殘留的沸騰爐燃煤渣，燃煤鏈排爐殘留的鏈排爐燃煤渣等。工業(yè)廢渣的綜合利用是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)廢渣的處理壓力越來(lái)越大，其中尤以磷石膏的處理壓力為最。因?yàn)榱资嗟某煞忠訡aS042H20為主(其質(zhì)量百分含量約85%-95%)，還含有？205、氟化物以及鐵、鋁、鎂、硅等少量雜質(zhì)，所以其綜合利用比較困難。我國(guó)磷石膏的綜合利用研究是從60年代開(kāi)始進(jìn)行的，綜合利用磷石膏的方法主要有磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥、磷石膏制水泥緩凝劑、磷石膏制建筑石膏粉、磷石膏制石膏板、磷石膏制石膏砌塊等。上述磷石膏開(kāi)發(fā)方式都存在對(duì)磷石膏品質(zhì)要求高的缺點(diǎn)，大部分磷石膏不能使用，使其應(yīng)用受限。因而目前絕大多數(shù)磷化工企業(yè)的磷石膏都未得到大量的開(kāi)發(fā)利用，堆存量日益龐大，堆積如山的磷石膏占用大量土地，同時(shí)也帶來(lái)一系列環(huán)保壓力。為了解決上述問(wèn)題，人們開(kāi)始了將磷石膏用作建筑材料的研究。目前以磷石膏為主要原料生產(chǎn)建筑用磚的技術(shù)主要有兩種，一種是先將磷石膏進(jìn)行蒸養(yǎng)等預(yù)處理，或?qū)?]^04*2H20加工成CaS041/2H20，再按一定的比例加入鋼渣等工業(yè)廢料，加工成型；另一種方法是將磷石膏與水泥等粘接劑混合后壓模成型。采用這兩種方法綜合利用磷石膏均存在著成本高的不足，并且制作出的建筑磚塊的抗壓強(qiáng)度比較低，一般難以達(dá)到10MPa，很難適應(yīng)現(xiàn)代建筑對(duì)建筑材料的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有磷石膏綜合利用技術(shù)中存在的成本高、磷石膏磚強(qiáng)度低的不足，提供一種成本低、強(qiáng)度高的蒸壓磷石膏磚。本發(fā)明的另一目的在于提供該蒸壓磷石膏磚的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案一種蒸壓磷石膏磚，由以下重量份的原料制備而得磷石膏60-80份，中和改性劑3.9-7.8份，活性摻合材15-30份，膠結(jié)骨料l-2份，激發(fā)劑0.l-0.2份，水10-15份，所述中和改性劑為電石渣或石灰渣，所述活性摻合材為鋅冶煉水渣、沸騰爐燃煤渣、鏈排爐燃煤渣中的任意一種或幾種，所述膠結(jié)骨料為建筑砂，所述激發(fā)劑為芒硝或元明粉。所述建筑砂最好為粒徑〈2mm的建筑砂，以確保蒸壓磷石膏磚所需的強(qiáng)度。所述磷石膏磚的制備方法，包括以下步驟(1)、備料將磷石膏干燥至其自由水分的質(zhì)量百分比含量<5%;將中和改性劑、活性摻合材分別干燥至其自由水分的質(zhì)量百分比含量<2%后粉磨成80目細(xì)度的細(xì)粉；(2)、配料將步驟(1)中磷石膏、中和改性劑、活性摻合材以及激發(fā)劑按以下重量份配料磷石膏60-80份、中和改性劑3.9-7.8份、活性摻合材15-30份、激發(fā)劑O.1-0.2份；(3)、研磨將步驟(2)所得配料置于球磨機(jī)，研磨，混合均勻；(4)、攪拌向步驟(3)所得配料中加入膠結(jié)骨料l-2份攪拌均勻；再加水10-15份，攪拌均勻；(5)、制磚將步驟(4)所得配料置于制磚機(jī)中壓制成磚坯；(6)、養(yǎng)護(hù)將制好的磚坯在壓力為0.41.5MPa的蒸養(yǎng)釜內(nèi)用飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)7-10h，制得成品。上述蒸壓磷石膏磚的制備方法中，從步驟(4)加水?dāng)嚢柚林瞥纱u坯的時(shí)間最好控制在15min內(nèi)，以免配料部分硬化影響建筑磚成型。本發(fā)明公開(kāi)的蒸壓磷石膏磚，是以磷石膏為主要基料，配合中和改性劑、活性摻合材、膠結(jié)骨料、激發(fā)劑和水制備而成。磷石膏的主要成分是CaS04'2H20，此外還含有P205、氟化物以及鐵、鋁、鎂、硅等少量雜質(zhì)。由于水溶性P205、氟化物對(duì)磚的強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，因而發(fā)明人在配方中加入電石渣或石灰渣作為中和改性劑，中和磷石膏中的水溶性P20s、F，降低其負(fù)面影響，從而達(dá)到提高蒸壓磷石膏磚體強(qiáng)度的作用。此外，配方中還加入鋅冶煉水渣、沸騰爐燃煤渣、鏈排爐燃煤渣中的任意一種或幾種作為活性摻合材，通過(guò)蒸養(yǎng)激發(fā)，這些廢渣中含有的Fe203、AL203、CaO、MgO或Si02與磷石膏發(fā)生水化反應(yīng)，為蒸壓磚提供強(qiáng)度。(沸騰爐燃煤渣中的Fe203、AL203、CaO、MgO、Si02的質(zhì)量百分含量分別為5.26%、29.71%、3.72%、1.88%、51.66%;鋅冶煉7K渣的Fe2O;5、AL203、CaO、MgO、SiO2的質(zhì)量百分含量分別為29.71%、15.26%、7.72%、1.88%、36.35%，鏈排爐燃煤渣的Fe2O;5、AL203、CaO、MgO、Si02的質(zhì)量百分含量分別6.13%、21.36%、8.81%、2.00%、45.97%)。為激發(fā)加速活性摻合材的水化，提高磷石膏磚在蒸養(yǎng)過(guò)程中的反應(yīng)速度，提高磚的早期強(qiáng)度，選用芒硝或元明粉作為激發(fā)劑。本發(fā)明公開(kāi)的蒸壓磷石膏磚，在制備過(guò)程中將磷石膏、中和改性劑、激發(fā)劑、活性摻合材用球磨機(jī)進(jìn)行充分的均化混合，使成品磚的質(zhì)量穩(wěn)定，研磨能夠破壞物料的晶體形態(tài)，提高物料的反應(yīng)活性，從而提高成品磚的強(qiáng)度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明公開(kāi)的蒸壓磷石膏磚，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)1530MPa，這是由于本發(fā)明特有的材料組分配方及生產(chǎn)制備方法所產(chǎn)生的。本發(fā)明的蒸壓磷石膏磚還可以按用戶(hù)的要求定制。制得的成品可達(dá)到GB13544-2000燒結(jié)多孔磚、GB13545-92燒結(jié)空心磚和空心砌塊、GB11945-1999蒸壓灰砂磚、JC/T422-2007非燒結(jié)垃圾尾礦磚相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的MU15以上強(qiáng)度級(jí)質(zhì)量指標(biāo)的要求。本發(fā)明完全采用磷化工企業(yè)自身副產(chǎn)的尾渣為原料，對(duì)原料磷石膏品質(zhì)要求低，衛(wèi)生指標(biāo)合格的磷石膏都能使用，生產(chǎn)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的綠色環(huán)保型蒸壓磷石膏磚，其制造成本低，制作方法簡(jiǎn)單，可以大批量綜合利用工業(yè)廢渣。采用本發(fā)明的技術(shù)方案制造蒸壓磷石膏磚，可以大范圍最大限度的綜合利用磷石膏，替代傳統(tǒng)的粘土磚、頁(yè)巖磚，既保護(hù)土地資源，為建材行業(yè)提供環(huán)保、節(jié)能型無(wú)污染綠色建材產(chǎn)品，同時(shí)也是環(huán)境綜合治理的有力措施，符合國(guó)家的建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所列舉的實(shí)施例中蒸壓磷石膏磚由以下重量配比的原料制備而成磷石膏60-80份，中和改性劑3.9-7.8份，活性摻合材15-30份，膠結(jié)骨料l-2份，激發(fā)劑0.l-0.2份，水10-15份，所述中和改性劑為電石渣或石灰渣，所述活性摻合材為鋅冶煉水渣、沸騰爐燃煤渣、鏈排爐燃煤渣中的任意一種或幾種，所述膠結(jié)骨料為建筑砂，所述激發(fā)劑為芒硝或元明粉。本發(fā)明所列舉的實(shí)施例中蒸壓磷石膏磚的制備方法如下(1)、備料將磷石膏干燥至其自由水分的質(zhì)量百分比含量<5%;將中和改性劑、活性摻合材分別干燥至其自由水分的質(zhì)量百分比含量<2%后粉磨成80目細(xì)度的細(xì)粉；(2)、配料將磷石膏、中和改性劑、激發(fā)劑、活性摻合材按重量比例配料；(3)、研磨將步驟(2)所得配料置于？00X500mm的水泥試驗(yàn)球磨機(jī)，研磨，混合均勻；(4)、攪拌按重量配比向步驟(3)所得配料中加入?！?mm的建筑砂，攪拌均勻后按比例加入水，攪拌均勻；(5)、制磚加水?dāng)嚢韬?5min內(nèi)，將步驟(4)所得配料置于制磚機(jī)中壓制成磚坯；(6)、養(yǎng)護(hù)將制好的磚坯在壓力為0.41.5MPa的蒸養(yǎng)釜內(nèi)用飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)7h10h，制得成品o實(shí)施例l本實(shí)施例提供的蒸壓磷石膏磚由以下原料制成磷石膏60kg，電石渣7.8kg，鋅冶煉水渣30kg，粒徑〈2mm的建筑砂2kg，芒硝O.2kg，水15kg。將上述配比的原料按照備料、配料、研磨、攪拌、制磚、養(yǎng)護(hù)的步驟制備成蒸壓磷石膏磚。在本實(shí)施例制得的蒸壓磷石膏磚中任選5個(gè)，按照GB/T2542-2003《砌墻磚試驗(yàn)方法》的標(biāo)準(zhǔn)，用TYE-3000壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例2本實(shí)施例提供的蒸壓磷石膏磚由以下原料制成磷石膏75kg，電石渣3.9kg，沸騰爐燃煤渣20kg，粒徑〈2mm的建筑砂l(fā)kg，芒硝O.lkg，水llkg。將上述配比的原料按照備料、配料、研磨、攪拌、制磚、養(yǎng)護(hù)的步驟制備成蒸壓磷石膏磚。在本實(shí)施例制得的蒸壓磷石膏磚中任選5個(gè)，按照GB/T2542-2003《砌墻磚試驗(yàn)方法》的標(biāo)準(zhǔn)，用TYE-3000壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例3本實(shí)施例提供的蒸壓磷石膏磚由以下原料制成石膏80kg，石灰渣3.9kg，鏈排爐燃煤渣15kg，粒徑〈2mm的建筑砂l(fā)kg，元明粉O.lkg，水10kg。將上述配比的原料按照備料、配料、研磨、攪拌、制磚、養(yǎng)護(hù)的步驟制備成蒸壓磷石膏磚。在本實(shí)施例制得的蒸壓磷石膏磚中任選5個(gè)，按照GB/T2542-2003《砌墻磚試驗(yàn)方法》的標(biāo)準(zhǔn)，用TYE-3000壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表l。表l磷石膏免燒磚抗壓試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>試驗(yàn)例下面結(jié)合對(duì)比例對(duì)本發(fā)明的效果作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。試驗(yàn)例與對(duì)比例的的蒸壓磷石膏磚由以下原料制成磷石膏70kg，電石渣5kg，鋅冶煉水渣22.8kg，粒徑〈2mm的建筑砂2kg，芒硝O.2kg，水12kg。試驗(yàn)例在制備過(guò)程中對(duì)配料進(jìn)行了研磨，對(duì)比例沒(méi)有進(jìn)行研磨，其余的制備方法相同，制備成成品后，分別隨機(jī)任選3個(gè)作抗壓檢測(cè)，其結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明進(jìn)行研磨可使蒸壓磷石膏磚的抗壓強(qiáng)度明顯增加。表2、研磨、未研磨對(duì)比試驗(yàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種蒸壓磷石膏磚，其特征在于它是由以下重量份的原料制備而得磷石膏60-80份，中和改性劑3.9-7.8份，活性摻合材15-30份，膠結(jié)骨料1-2份，激發(fā)劑0.1-0.2份，水10-15份，所述中和改性劑為電石渣或石灰渣，所述活性摻合材為鋅冶煉水渣、沸騰爐燃煤渣、鏈排爐燃煤渣中的任意一種或幾種，所述膠結(jié)骨料為建筑砂，所述激發(fā)劑為芒硝或元明粉。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的蒸壓磷石膏磚，其特征在于所述建筑砂為粒徑〈2mm的建筑砂。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的蒸壓磷石膏磚的制造方法，其特征在于包括以下步驟(1)、備料將磷石膏干燥至其自由水分的質(zhì)量百分比含量<5%;將中和改性劑、活性摻合材分別干燥至其自由水分的質(zhì)量百分比含量<2%后粉磨成80目細(xì)度的細(xì)粉；(2)、配料將步驟(1)中磷石膏、中和改性劑、活性摻合材以及激發(fā)劑按以下重量份配料磷石膏60-80份、中和改性劑3.9-7.8份、活性摻合材15-30份、激發(fā)劑O.1-0.2份(3)、研磨將步驟(2)所得配料置于球磨機(jī)，研磨，混合均勻；(4)、攪拌向步驟(3)所得配料中加入膠結(jié)骨料l-2份攪拌均勻；再加水10-15份，攪拌均勻；(5)、制磚將步驟(4)所得配料置于制磚機(jī)中壓制成磚坯；(6)、養(yǎng)護(hù)將制好的磚坯在壓力為0.41.5MPa的蒸養(yǎng)釜內(nèi)用飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)7-10h，制得成品。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種完全采用工業(yè)廢渣制造的蒸壓磷石膏磚及其制備方法，屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明的蒸壓磷石膏磚由以下重量份的原料制備而得磷石膏60-80份，中和改性劑3.9-7.8份，活性摻合材15-30份，膠結(jié)骨料1-2份，激發(fā)劑0.1-0.2份，水10-15份，所述中和改性劑為電石渣或石灰渣，所述活性摻合材為鋅冶煉水渣、沸騰爐燃煤渣、鏈排爐燃煤渣中的任意一種或幾種，所述膠結(jié)骨料為建筑砂，所述激發(fā)劑為芒硝或元明粉。本發(fā)明公開(kāi)的蒸壓磷石膏磚，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)15～30MPa。文檔編號(hào)B28B11/24GK101684675SQ200910305788公開(kāi)日2010年3月31日申請(qǐng)日期2009年8月19日優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日發(fā)明者易遵禮,楊守明,羅萬(wàn)林,蒲中云,鐘顯剛,陳維貴,馬功富申請(qǐng)人:四川宏達(dá)股份有限公司