[發明專利]采用磷石膏制備的磷石膏基高強輕質砌塊及其生產工藝

有效

• 申請號: 201310383140.7
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103435319A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 馬保國;盧斯文;茹曉紅;李玉博;郅真真;蘇英;蹇守衛
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B14/42
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體的是涉及一種采用磷石膏制備的磷石膏基高強輕質砌塊及其生產工藝。

背景技術

磷石膏是濕法磷酸生產過程中排出的以二水硫酸鈣為主要成分的固體廢棄物。通常情況下，生產1噸P₂O₅就要排放4.5～5.5噸磷石膏。近年來，隨著磷化工業的不斷發展，我國磷石膏的排放量日益增加，2009年我國磷石膏產生量約5000萬噸，累計堆存量已超過2億噸，占用了大量的土地資源。目前，國內磷石膏主要是采用高溫熱處理脫水生成β半水石膏，由于β半水石膏需水量大，強度低，所以只能用于生產水泥緩凝劑、建筑石膏粉、石膏板、石膏磚等低附加值的產品；而α半水石膏需水量小，強度高，就脫水方式而言，制備α半水石膏方法可以分為蒸壓法、水熱法以及前兩種方法的聯合。目前我國主要采用蒸壓法，由于蒸壓法的溶解再結晶條件不夠完善，所生產出α半水石膏的干燥抗壓強度為25～50MPa，且要求原料為結晶品位度較高的天然纖維石膏或雪花石膏。常壓水熱法反應條件溫和，對設備要求不高，又節能降耗，還可以對晶形進行有效控制，可制備出強度高且穩定的α半水石膏，所以采用常壓水熱法，利用磷石膏生產綜合性能優越的磷石膏基高強輕質砌塊等高附加值的產品是磷石膏資源化利用的重要途徑和研究方向，具有廣闊的商業前景和社會意義。

石膏砌塊是以建筑石膏粉為主要原料，有時添加少量水泥、礦渣等，將上所述膠凝組分稱量后加水攪拌、澆筑成型后經干燥制得。目前，我國已制定的相應產品標準為JC/T698—2010《石膏砌塊》。石膏砌塊的容重較輕，空心砌塊容重一般在800kg/m³以下，但強度不高；實心砌塊容重一般在1000～1100kg/m³。石膏砌塊因為容重較輕，故石膏砌塊具有優良的防火性能、良好的保溫隔聲性能、呼吸功能、質輕等特性，但是存在強度低，耐水性差，遇水易軟化，抗滲透性差等問題。

我國利用石膏生產石膏砌塊方面的專利文獻主要有：1）中國專利CN?102432262A公布了一種輕質高強復合基砌塊及其生產方法，其工藝為：建筑石膏粉10～80份、硅酸鹽水泥10～30份、粉煤灰10～40份、硼砂0.1～1.5份，按重量份計配備原料，每一立方米的容器使用500～1100公斤原料，加水攪拌成漿體，澆筑成型，固化脫模，在50℃～95℃溫度下養護10～12小時。該方法生產的實心石膏砌塊容重在1100kg/m³左右，強度最大達10MPa，而本發明所制得的磷石膏基高強輕質砌塊經過檢測，實現實心砌塊的表觀密度不高于1000kg/m³，強度等級達到MU10以上，軟化系數不低于0.6。2）中國專利CN?102964105A公布了一種檸檬酸石膏空心砌塊及其制備方法，其中主要成分是采用檸檬酸石膏和脫硫石膏經過高溫煅燒使其完全脫水得到的β半水石膏為主要原料。高溫煅燒對設備要求高，而且會消耗大量的能源；制得的β半水石膏需水量較大，強度低，影響最終石膏砌塊的性能，無法達到高強而又輕質的效果。因此，采用常壓水熱法將磷石膏制備成α型高強石膏粉，用來配制磷石膏基高強輕質砌塊的生產工藝具有節能環保的特點，大量利用磷石膏，提高其附加值，生產出的磷石膏基高強輕質砌塊經過檢測，實現實心砌塊的表觀密度不高于1000kg/m³，強度等級達到MU10以上，軟化系數不低于0.6，固體廢棄物利用率達70%以上。至今國內尚未見用磷石膏制備高強輕質砌塊的專利。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有工藝而提供一種采用磷石膏制備的磷石膏基高強輕質砌塊及其生產工藝，該工藝利廢高、成本低，所得產品性能好，實現了節能環保。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：采用磷石膏制備的磷石膏基高強輕質砌塊，其原料組分按重量百分數計為：

α高強石膏的干基：50～70%；

水泥：3～10%；

粉煤灰：10～20%；

玻化微珠：10～20%；

引氣劑：0.1～0.4%；

所述的α高強石膏是指改性磷石膏經過常壓水熱法反應之后利用熱水洗滌，固液分離得到的α型半水石膏漿體，其含水率控制在使得最終水料比達到0.4～0.6。

按上述方案，所述的水泥為42.5硅酸鹽水泥；所述的粉煤灰為電廠Ⅰ級粉煤灰。