一種仿花崗石裝飾板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種仿花崗石裝飾板及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在磷酸生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)一噸P2O5副產(chǎn)五噸磷石膏，中型磷酸生產(chǎn)企業(yè)每年年 副產(chǎn)磷石膏約為350萬噸。如此多的磷石膏不僅需要一個(gè)較大的堆渣場(chǎng)，而且還會(huì)造成水 源污染。目前，最常用的磷石膏處理方法有以下四種：
[0003] 第一種方法：將磷酸膏用來回填礦坑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在未采用磷石膏來回填礦山井巷 時(shí)，礦山井巷充填成本占采礦的1/3,而充填物料又占充填成本的80%，用磷石膏來填充礦 山井巷，填充成本約占采礦成本的1/5,不僅節(jié)約了填充成本，而且提高了三廢利用率，減少 了環(huán)保污染。但是，由于磷石膏膠凝劑充填料粘度高、沉降快、凝結(jié)快、細(xì)顆粒多、易堵管、難 清理等因素，目前，常用的方法是采用混合物料車間通過長距離汽車運(yùn)輸至礦區(qū)，就近礦洞 建立充填站，用泵輸送至井巷等流程完成充填。汽車運(yùn)輸從磷石膏堆場(chǎng)到充填站一般有30 公里左右的路程，大部分為盤山公路。運(yùn)輸磷石膏的車是普通的雙橋車無密封易揚(yáng)塵、運(yùn)磷 石膏膠凝劑的車雖是槽車有密封但車身長在盤山公路上駕駛存在較大的道路運(yùn)輸和交通 安全隱患，且磷石膏膠凝劑入庫用鏟車倒運(yùn)、篩分充滿了揚(yáng)塵和噪音，對(duì)配漿環(huán)境、人員、設(shè) 備都存在較大的安全和污染隱患。采用管道運(yùn)輸，充填站因其磷石膏和磷石膏膠凝劑配比 比例和管道坡度、彎度、材質(zhì)設(shè)計(jì)選用不合理，經(jīng)常發(fā)生堵塞管道，造成設(shè)備超壓、電機(jī)超負(fù) 荷等設(shè)備安全運(yùn)行隱患且管道堵塞后無法清洗只有破壞性拆除，管道浪費(fèi)較大、成本較高、 生產(chǎn)連續(xù)性低、設(shè)備及人員存在較大的安全生產(chǎn)運(yùn)行隱患。
[0004] 第二種方法：將磷石膏生產(chǎn)水泥絮凝劑。磷石膏的結(jié)晶形態(tài)與天然石膏相同，為棱 形或柱形板狀結(jié)晶，化學(xué)成分與天然石膏成分基本相似，但由于含有可溶性五氧化二磷、磷 酸鹽、水溶性氟化物、不溶性五氧化二磷以及有機(jī)雜質(zhì)等，會(huì)延長水泥的水化時(shí)間、降低早 期強(qiáng)度以及延長凝結(jié)時(shí)間，因此不能將磷石膏直接用作水泥的緩凝劑。需要將磷石膏進(jìn)行 處理，目前常用的方法是將磷石膏經(jīng)洗滌、預(yù)處理、干燥和煅燒等工藝處理，該法獲得水泥 緩凝劑成本低，但是將磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑的流程長，設(shè)備投資大，且生產(chǎn)的絮凝劑中仍 不可避免地含有五氧化二磷和氟化物，使水泥的水化時(shí)間以及凝結(jié)時(shí)間較長。
[0005] 第三種方法：將磷石膏制硫銨和碳酸鈣，該方法是利用氨和二氧化碳將磷石膏轉(zhuǎn) 化成硫銨和碳酸鈣，該方法對(duì)磷石膏的質(zhì)量要求較高，且生產(chǎn)流程長，投資大。
[0006] 第四種方法：將磷石膏用來改良?jí)A性土壤。磷石膏中含有五氧化二磷，導(dǎo)致磷石膏 顯酸性，其pH值為1. 5~4. 5,可用來中和土壤中的堿性，且磷石膏中含有的磷、鐵、鎂、硅、 鋅、硫以及鈣等成分是植物生長必須的營養(yǎng)元素。
[0007] 上述幾種方法推動(dòng)了我國磷石膏資源化的技術(shù)進(jìn)步，但上述技術(shù)未能充分的對(duì)磷 石膏進(jìn)行利用，并且不能從根本上解決磷石膏堆積如山的現(xiàn)狀。因此，有人將磷石膏用作制 備仿花崗石裝飾板的原料，通過該途徑能夠大量的處理磷石膏，且能較好地將磷石膏進(jìn)行 綜合利用。目前，通常將磷石膏與少量水泥、紙漿、纖維增強(qiáng)材料等混合后，再經(jīng)過加壓后制 成磷石膏纖維板，由于磷石膏本身不具有膠凝性、含水量高以及含有多種雜質(zhì)等特性，采用 該方法生產(chǎn)的磷石膏仿花崗石裝飾板的耐磨性、耐候性、抗壓強(qiáng)度等性能偏低，難以達(dá)到建 筑裝飾材料的使用要求。將磷石膏用來制備仿花崗石裝飾板的專利申請(qǐng)有很多，例如，專 利CN101219881公開了一種磷石膏復(fù)合材料，其是以磷石膏和脲醛樹脂為主要原料，輔以 酚醛樹脂、核桃殼、聚丙烯酰胺、粉煤灰，將上述原料混合攪拌后，再經(jīng)過擠壓成型即得，制 作工藝簡單。專利號(hào)為ZL200810233755.0,發(fā)明名稱為"一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)的仿花崗 石裝飾板"，其是以重量份計(jì)，將磷石膏10~40份、石灰5~15份、水泥15~28份、水玻 璃0. 02~0. 05份、減水劑0. 01~0. 05份、緩凝劑0~0. 004份、早強(qiáng)劑0~0. 005份以 及消泡劑0~0. 008份混合后，按照水料比為4:10加水?dāng)嚢杈鶆?，然后澆筑到模里成型，?然風(fēng)干即可。其具有制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低、有一定的保溫隔熱效果的優(yōu)點(diǎn)。將磷石膏 用于生產(chǎn)仿花崗石裝飾板，研宄一種配方簡單，生產(chǎn)工藝簡單，并且生產(chǎn)出綜合性能好的建 筑產(chǎn)品，具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種配方合理、制備工藝簡單的仿花崗石裝飾板 及其制備方法，以解決磷石膏堆積如山的現(xiàn)狀，以及現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的磷石膏仿花崗石裝飾 板耐磨性、耐候性、抗壓強(qiáng)度等性能偏低而存在的不足，將磷石膏用來生產(chǎn)裝飾板，取得更 大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0009] 本發(fā)明的發(fā)明人通過長期的研宄和不斷的試驗(yàn)，最終研發(fā)出本發(fā)明的配方以及制 備工藝，本發(fā)明具體是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0010] 一種磷石膏基材仿花崗石裝飾板，以重量份計(jì)，由以下原料制備而成：磷石膏 30~80份、黃磷爐澄15~60份、水泥1~20份和生石灰0. 1~10份。
[0011] 優(yōu)選地，由磷石膏60~70份、水泥6~12份黃磷爐渣25~35份和生石灰2~ 5份制備而成。
[0012] 更優(yōu)選地，由磷石膏67份、水泥9份、黃磷爐渣30份和生石灰3份制備而成。
[0013] 所述原料還包括釩鈦礦渣5~13份、全氟烷氧基樹脂0. 1~1份、二氧化鈦8~ 12份以及竹炭4~6份。
[0014] 所述磷石膏中二水磷石膏的含量為86%以上。
[0015] 所述二水磷石膏的含量為84%以上的磷石膏由以下方法制備而得：將現(xiàn)有磷石 膏在220~240°C的干燥機(jī)中烘干至水分含量為10 %以下，送入立磨裝置中完成磷石膏 顆粒分散、研磨至細(xì)度為30~40目，將磷石膏和水加入到攪拌機(jī)中，使液固比為（24~ 30) : 80,攪拌2~3h后，靜置5~6h，除去漂浮在上面的有機(jī)雜質(zhì)，接著加入氧化鈣，氧化鈣 與磷石膏的重量比為（4~5) :98,在30~40°C的溫度下攪拌反映4~5h后，將其過40~ 60目篩，篩下物即為二水磷石膏含量為84%以上的磷石膏。
[0016] 所述的磷石膏基材仿花崗石裝飾板的制備方法，包括以下步驟：
[0017] (1)將黃磷爐渣、水泥、生石灰與磷石膏混合，在溫度80~100 °C、攪拌速為 3000~3500r/min條件下攪拌反應(yīng)4~6h，接著研磨成80~100目的細(xì)粉，得到混合物 料；
[0018] (2)將混合物料自然陳化處理10~16天；
[0019] (3)向混合物料中加入混合物料重量13~15%的水混合均勻后，澆筑到模具中， 獲得成型后的磷石膏基材；
[0020] (4)將磷石膏基材置于常壓、溫度為90~100°C、相對(duì)濕度為85~95%的養(yǎng)護(hù)室 中養(yǎng)護(hù)處理16~20天；
[0021] (5)將步驟（4)處理后的磷石膏基材在30~40°C的溫度下緩慢烘干至水分含量 為3~5 %，然后將其表面進(jìn)行處理，使其表面平整度為0. 5~2mm，然后涂覆底漆，厚度為 0· 5~1mm，在40~50°C的溫度下干燥處理15~18h，接著再噴涂面漆，厚度為1~2mm，使 面漆在基材表明自然流平后，再進(jìn)行撒點(diǎn)噴涂面漆，然后將基材在90~KKTC的溫度下烘 干固化8~lOmin，之后再采用40~60°C的溫度烘干至水分含量為4~6%即可。
[0022] 所述生石灰中氧化鈣含量為55%以上。
[0023] 所述步驟（1)中，將黃磷爐渣、水泥、生石灰與磷石膏混合，在溫度90°C、攪拌速為 3200r/min條件下攪拌反應(yīng)5h，接著研磨成80目的細(xì)粉，得到混合物料。
[0024] 所述步驟（2)中，陳化時(shí)間為12天。
[0025] 所述步驟⑷中，將磷石膏基材置于常壓、溫度為95°C、相對(duì)濕度為90%的養(yǎng)護(hù)室 中養(yǎng)護(hù)處理18天。
[0026] 所述步驟（5)中，將步驟（4)處理后的磷石膏基材在35°C的溫度下緩慢烘干至 水分含量為4 %，然后將其表面進(jìn)行處理，使其表面平整度為1mm，然后涂覆底漆，厚度為 0. 8mm，在45°C的溫度下干燥處理16h，接著再噴涂面漆，厚度為I. 5mm，使面漆在基材表明 自然流平后，再進(jìn)行撒點(diǎn)噴涂面漆，然后將基材在95°C的溫度下烘干固化9min，之后再采 用45°C的溫度烘干至水分含量為5%即可。
[0027] 所述底漆和面漆分別為氟碳底漆和花崗石面漆。
[0028] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0029] 1.本發(fā)明采用磷石膏、水泥、黃磷爐渣和生石灰為原料制備仿花崗石裝飾板，解決 了磷石膏堆積如山的現(xiàn)狀，對(duì)保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，原料來源廣 泛且價(jià)格低廉，使得該仿花崗石裝飾板的生產(chǎn)成本較低。
[0030] 2.經(jīng)過研宄發(fā)現(xiàn)，磷石膏中的可溶性物質(zhì)含量越高，磷石膏的凝固性能越差，本發(fā) 明通過將現(xiàn)有磷石膏進(jìn)行處理，將磷石膏在一定的溫度下烘干至水分含量為10%以下，送 入立磨裝置中完成磷石膏顆粒分散、研磨，然后將磷石膏和水加入到攪拌機(jī)中攪拌，接著靜 置，即可除去漂浮在上面的有機(jī)雜質(zhì)，接著加入氧化鈣攪拌反映一段時(shí)間后，將其過40~ 60目篩，篩下物即為主要成為為二水磷石膏的磷石膏，篩上物即為氧化鈣和可溶性的五氧