[發明專利]磷石膏緩凝高效減水劑的制備方法

有效

• 申請號: 200710066231.2
• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101164954A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 楊麗炫
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第十四工程局
• 主分類號: C04B24/00
• 分類號: C04B24/00;C04B22/14
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務所
• 代理人: 周一康

一、所屬技術領域，本發明涉及利用磷石膏廢渣制造混凝土外加劑，其配方及其制備方法，屬于建筑材料制造領域。

二、背景技術

緩凝高效減水劑是混凝土外加劑中應用范圍很廣的一種外加劑，它是兼有緩凝和大幅度減少拌和用水量的外加劑。隨基本建設發展，對混凝土的性能提出了更多和更高的要求。高性能的減水劑對水泥具有高的分散作用，能較好的保持混凝土的坍落度。滲入這類外加劑可以使混凝土具有高性能，可以得到高強高性能混凝土?，F有緩凝減水劑的主要成分多為高分子聚合物及無機鹽。磷石膏渣是濕法磷酸生產中產生的工業廢渣，每生產1噸磷酸排出磷石膏渣約4噸。磷石膏的主要成分是CaSO₄·2H₂O，約占65～96％，以及硅化合物、磷酸鹽、其它硫酸鹽，此外還含有少量有害化合物如氟化物，游離酸。此類廢渣在我國利用率僅10％左右，長期堆放占用土地，浪費土地資源，可溶有害物質還會隨降水進入地表水污染環境。近年來，已有人開展利用磷石膏廢渣的研究工作，CN1037324發明了“作水泥緩凝劑的磷石膏改性方法”，方法為用磷石膏加入一種天然礦物或工業廢渣，經加熱、保溫，冷卻后即可用作水泥生產的緩凝劑，該緩凝劑可以提高水泥的緩凝效果及抗壓強度等物理性能。CN?1279219發明了“磷石膏水泥緩凝劑及其制備方法”，該方法是以磷石膏，粉煤灰、鈣質材料、活化劑為主要原料，經配料、攪拌、成型、養護等工藝制備的含有活化粉煤灰和二水石膏為主要成分的新型磷石膏水泥緩凝劑。其原料配方范圍為：磷石膏30～70％、粉煤灰26～60％、鈣質材料4～10％、活化劑0.1～0.5％。該發明可對水泥進行穩定、正常的調凝，還可以提高水泥早期強度、降低水泥成本、提高水泥產量。但是，在現有技術中，還沒有將磷石膏改性用于混凝土或砂漿拌合過程，用做混凝土外加劑。

三、發明內容

1、發明的目的是改進磷石膏水泥緩凝劑的配方及制備方法，使其性能提高，減水率提高，緩凝時間延長，用于拌和混凝土取代節約水泥。

2、本發明的技術方案是：發明的構思是將磷石膏經過改性處理后，巧妙處置了廢渣中的水溶性氟化物、磷酸鹽、硫酸鹽雜質，利用磷酸鹽和硫酸鹽對水泥水化過程產生緩凝作用，制成用于混凝土拌和過程需要的緩凝劑。其具體步驟是：(1)該磷石膏緩凝高效減水劑，由磷石膏廢渣、改性劑、普通減水劑混合組成，其特征是初配磷石膏緩凝劑組成的重量％為：折干磷石膏51～98，改性劑2～49，二者之和為100，磷石膏渣中CaSO₄·2H₂O含量的重量％為65％～96％，此外還含有磷酸鹽，硫酸鹽及硅酸鹽，改性劑為NaCO₃、NaHCO₃、NaOH、KOH、K₂CO₃、Na₂S、NaHSO₃、Na₂SO₃、CaO、Ca(OH)₂中的任選一種；復配磷石膏緩凝普通或高效減水劑組成的重量％為：初配磷石膏緩凝劑80～90，普通減水劑10～20，二者之和為100，普通減水劑為木質素減水劑木鈉、木鈣、木鎂，多元醇系減水劑、糖密、糖鈣、纖維素及其衍生物，腐植酸系減水劑黃、黑腐植酸及其鹽中的任一種，或初配磷石膏緩凝劑80-95，高效減水劑5～20，二者之和為100，高效減水劑為萘系、蒽系減水劑、三聚氰胺系減水劑，氨基磺酸鹽系減水劑、脂肪酸系高效減水劑，古馬隆系高效減水劑，聚羧酸系減水劑中的一種；(2)磷石膏緩凝高效減水劑的制備方法，包括磷石膏渣加改性劑初配、低溫干燥改性處理、粉細、加普通或高效減水劑復配得磷石膏緩凝普通或高效減水劑幾個步驟，其特征是：第一步初配磷石膏緩凝劑，將折干水分的磷石膏渣與改性劑按配方比例配好混合好；第二步低溫干燥改性，將初配好的磷石膏緩凝劑放入干燥設備，在溫度≤400℃條件下干燥改性處理0.2～1h，冷卻，其分子結構由CaSO₄·2H₂O變為CaSO₄·(0～0.67)H₂O；第三步粉細，將冷卻后的改性磷石膏緩凝劑粉細為粒徑≤5mm的細粒；第四步復配，將粉細的磷石膏緩凝劑與普通或高效減水劑按磷石膏緩凝普通或高效減水劑的復配配方配好，放入復配機，混合復配0.1～1h，即可以得到磷石膏緩凝普通或高效減水劑產品。該產品應用于水泥混凝土或砂漿拌和，減水率高于國標要求≥12％，緩凝作用使終凝時間達24h以上，仍然保持28d抗凝強度比≥120％，可以節約替代水泥5％。