[發(fā)明專利]AHF工業(yè)廢渣－氟石膏改性制備環(huán)保節(jié)能建材基料及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710052700.5
• 申請日: 2007-07-11
• 公開（公告）號: CN101121595A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃澄華;呂景超;李訓(xùn)生;金廣泉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北中科博策新材料研究院
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B18/14;C04B18/08;C04B22/14
• 代理公司: 武漢金堂專利事務(wù)所
• 代理人: 胡清堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。具體地說是AHF工業(yè)廢渣——氟石膏改性制備環(huán)保節(jié)能建材基料及工藝。

背景技術(shù)

我國AHF工業(yè)產(chǎn)能居世界首位，生產(chǎn)能力約80萬噸/年左右，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣——氟石膏300萬噸/年左右，對環(huán)境危害較大。目前對于廢渣的綜合利用發(fā)展不平衡，東部地區(qū)利用，主要是應(yīng)用于水泥工業(yè)作輔料，都為低附加值的利用；西部地區(qū)因水泥資源豐富，氟石膏廢渣未能得到利用。近年來，建材工業(yè)發(fā)展迅速，但是消耗了大量的資源，而又有許多工業(yè)廢棄物沒有能得到綜合利用。利用氟石膏改性技術(shù)，可以大量使用冶金、電力、建筑業(yè)、城市、農(nóng)村固體廢棄物生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保新型建材，對推動我國AHF工業(yè)、建材工業(yè)、建筑業(yè)技術(shù)進步和節(jié)能降耗、改善環(huán)境有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是研制一種利用AHF的大量廢渣——氟石膏作原料生產(chǎn)新型環(huán)保節(jié)能的建材的基料和制作工藝。

本發(fā)明氟石膏改性基料的組份包括：氟石膏、冶金工業(yè)堿性灰、水淬渣、電力行業(yè)粉煤灰、促凝劑，其組份重量百分比為：氟石膏50～80％；堿性灰5～15％；水淬渣10～20％；粉煤灰5～15％；促凝劑0.5～3％。

本發(fā)明氟石膏改性基料工藝為：

(1)將AHF反應(yīng)工序的尾渣——氟石膏，經(jīng)中和處理至PH＞7，作為主原料至料倉備用；

(2)外來堿性灰、水淬渣、粉煤灰至料倉備用；

(3)將上述各原料經(jīng)自動計量螺旋按配比進入熱風(fēng)烘干裝置除去表面水進入混合料倉；

(4)烘干后，混合料進入研磨機，研磨至細度＞200目；

(5)研磨后的混合料加入促凝劑，進入粉料混拌機混拌均勻，即成為石膏質(zhì)新型建材基料。

促凝劑為硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鋁。

助劑為消泡劑、流平劑、分散劑。

AHF反應(yīng)工序尾渣氟石膏(主相硬石膏，雜相CaF₂、H₂SO₄、HF、CaSO₄·1/2H₂O、CaSO₄·2H₂O)，其CaSO₄＞85％，經(jīng)中和PH＞7，并利用HF反應(yīng)轉(zhuǎn)爐的余熱除去表面附著水后作為一種氣凝性石膏材料。為使該石膏從氣凝性向水硬化過渡，以及改變石膏早、中、晚期硬化強度及速度問題，再加入其他材料對其改性。這些材料一般是CaO、SiO₂、Al₂O₃、鉀、鈉、鋁的其他工業(yè)廢料和化工原料。其機理是在CaO存在時，溶出其他工業(yè)廢料中的SiO₂、Al₂O₃，并與石膏反應(yīng)生成鈣礬石。為改變硬化反應(yīng)時間，需使用鉀(鈉、鋁)鹽類促凝劑，改變不同的凝固時期的速度。

鈣礬石為微細狀或棱狀晶體。在硬化初期形成，隨后CaO與SiO₂發(fā)生反應(yīng)，生成水溶硅酸鈣C-S-H凝狀物。最后，C-S-H凝狀物和鈣釩石填充并硬化包裹在二水石膏、硬石膏和CaF₂的周圍，形成較好的強度結(jié)構(gòu)，也使石膏由氣硬化轉(zhuǎn)化為水硬化材料，并且鈣釩石和C-S-H對水是穩(wěn)定的，所以制成的材料耐水，改變了石膏制品不耐水的特性。

本發(fā)明氟石膏改性基料工藝的優(yōu)點是：

1、廢物利用；從根本上解決了AHF工業(yè)三廢治理的難題，并大大提高了AHF工業(yè)的經(jīng)濟效益；

2、性能優(yōu)異；氟石膏改性基料可制成多種建筑材料，如砌塊、墻板、隔熱屋面等；兼有石膏和水泥的特性，容重輕，強度高，導(dǎo)熱系數(shù)低，膨脹系數(shù)小，具有隔熱保溫功能；施工方便快捷，可推動建筑行業(yè)技術(shù)進步；

3、節(jié)能環(huán)保；氟石膏改性基料制成的各種建筑材料，無放射性，建材工業(yè)場地環(huán)境清潔，無環(huán)境污染；整個工藝無需焙燒過程，節(jié)約能源；

4、投資小，產(chǎn)出高；氟石膏改性基料制成的各種建筑材料性能價格比高，城鄉(xiāng)皆可使用，利于全國推廣應(yīng)用。

具體實施方式

實施例一：

(1)首先取70Kg尾渣氟石膏，經(jīng)中和處理至PH＞7，作為主原料用于本發(fā)明工序料倉備用；

(2)外來堿性灰、水淬渣、粉煤灰至料倉備用；，

(3)將上述各原料經(jīng)自動計量(5Kg堿性灰、15Kg粉煤灰、7kg水淬渣、)螺旋按配比進入熱風(fēng)烘干裝置除去表面水進入混合料倉；

(4)烘干后，混合料進入研磨機，研磨至細度＞200目；

(5)研磨后的混合料加入3kg促凝劑，進入粉料混拌機混拌均勻，即成為石膏質(zhì)新型建材基料。