[發明專利]免煅燒脫硫石膏、磷石膏,制備高強、耐水復合膠凝材料

無效

• 申請號: 200910047514.1
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101830679A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 馬振義
• 申請（專利權）人: 上海晉馬建材有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B18/08;C04B18/14;C04B22/14;C04B24/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于固體廢棄物資源化利用技術領域。一種利用火電廠固體廢棄物——原狀二水脫硫石膏，和磷肥廠固體廢棄物——原狀二水磷石膏，不經傳統的煅燒工藝，不經予處理，實施免煅燒技術，直接使用。具體涉及一種免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強、耐水復合膠凝材料。并以此為核心母料，再與骨料或摻和料、外加劑配合，可生產出高強、耐水石膏磚、砌塊、條板和粉刷石膏等干混砂漿。

背景技術

我國是世界上火力發電大國，每年SO²排放量世界第一，為2500萬噸，國家采取了強制性脫硫措施，到2010年由脫硫產生的脫硫石膏，達5000萬噸；我國又是磷肥生產大國，年生產量達到世界第一，到2010年，由生產磷肥產生的固體廢棄物——磷石膏5000萬噸，現存一億噸。這個數字是驚人的。普遍采取拋棄法，購地堆放、填埋，既增加企業負擔，又造成第二次對水源、大氣、土地的污染。

在循環經濟和科學發展觀政策的強力推動下，為了解決這一問題，業內不少企業，包括設備制造、生產加工企業，紛紛沿襲傳統的加工工藝，把原狀的二水脫硫石膏、磷石膏，投資千萬元設備，進行干燥、煅燒、粉磨、變成β--半水石膏，再加工生產應用。帶來的問題是：一是前期設備投入大、工藝復雜；二是，二次耗能、二次污染；三是，產品“強度低，不耐水”；四是，產品質量不穩定，影響使用；五是，成本高、不環保。

在文獻檢索中發現，《一種膠凝材料石膏——水泥及其生產方法》，申請公開號為：ZL200810031155·6。其不足之處是：一是，只能生產干粉砂漿類產品，而不能生產墻磚、砌塊、條板類產品，使用范圍窄；二是，沒有濕熱養護工藝，水化反應不充分，耐水性差、強度低；三是，技術配方不合理。原狀二水脫硫石膏、磷石膏消耗量低；同時，又用硬石膏，替代二水石膏，成本高，難于推廣應用。

發明內容

本發明提供一種免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強、耐水復合膠凝材料，一是，省去了千萬元煅燒設備的投入，工藝簡化，沒有二次污染，二次能耗，節能環保，成本低；二是，該發明同時克服了經煅燒的β--半水石膏“強度低、耐水性差”的弊病，軟化系數高，綜合性能佳。三是，除可生產干粉砂漿產品外，還可生產石膏基墻磚、條板、砌塊，可用于外墻和承重部位。拓展了市場應用范圍。

本發明是通過以下技術方案實現的，其組份和重量百分比為：

免煅燒二水脫硫石膏或磷石膏：???60-80％

火山灰活性礦物材料：???????????10-25％

堿性激發材料：?????????????????5-15％

促凝材料：?????????????????????0.5-2％

上述復合膠凝材料中，所述的免煅燒二水脫硫石膏，為火電廠濕法脫硫所產生的固體廢棄物--原狀二水脫硫石膏；所述的磷石膏，為磷肥廠的固體廢棄物——原狀二水磷石膏；所述的火山灰活性礦物材料為：粉煤灰、高爐礦渣微粉；所述的堿性激發劑為：氧化鈣、水泥熟料；所述的促凝劑為：硫酸納、甲酸鈣。

上述免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強、耐水復合膠凝材料方法，其步驟包括：

①將活性材料、激發材料、促凝劑，按比例、干粉狀、計量混合球磨，裝袋待用，構成核心母料。

②將原狀的半濕態二水脫硫石膏或磷石膏，附著水≤10％，與核心母料混合攪拌構成復合膠凝材料。將復合膠凝材料現場與骨料、輕骨料、增強劑混合攪拌，經成型機擠壓，分別生產出石膏磚、自保溫磚、石膏砌塊、石膏條板產品。

③將原狀的干粉狀脫硫石膏或磷石膏與核心母料混合，計量裝袋，構成復合膠凝材料。加工生產粉刷石膏等干混砂漿產品。

本發明公開的免煅燒脫硫石膏，制備高強，耐水復合膠凝材料，技術經過反復試驗室試驗、中試生產，抗壓、抗折，耐水性能、軟化系數，抗凍融性能均佳。二水脫硫石膏、磷石膏，屬氣硬性材料，本身沒有自硬性，也沒有膠凝性。在添加了活性材料后，加上本身又屬水硬性材料，在激發劑、促凝劑和水的作用下，進行水化反應，生成了鈣礬石(AFt)和水化硅酸鈣(C-S-H)膠凝。鈣礬石圍繞著二水石膏形成密實、緊湊、均勻的骨架結構。而水化硅酸鈣膠凝材料，交叉搭接，充其之中，形成整體。再加上工藝上的濕熱養護，加快和完善水化反應的進程，使之生成有著足夠數量、晶體形狀合理、結構緊密的水化產物。使強度和耐水性得到更大提高。材料發生了質的變化，集氣硬性和水硬性優勢于一身。這種復合膠凝材料，與不同骨料、不同增強材料、不同配比混合擠壓成型或混合，可以生產出標磚、砌塊、條板和干粉砂漿。