[發明專利]地面用半水磷石膏水泥基相變儲能自流平砂漿的制備方法

有效

• 申請號: 201910562712.5
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110218068B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 楊林;曹建新;馮洋
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 張梅

本發明公開了一種地面用半水磷石膏水泥基相變儲能自流平砂漿的制備方法，包括如下步驟：1）半水磷石膏預處理：將半水磷石膏烘干至含水率＜5%，然后與石灰粉磨過100?180目，篩余≤5%，得A品；2）相變材料的制備：將石蠟加熱融化，分別加入鐵粉、封裝材料、表面活性劑，攪拌均勻，得B品；3）自流平砂漿的制備：將A品與B品混合，再加入水泥、骨料、保水劑、增稠劑和減水劑，攪拌混勻，加水配制即可得到地面用半水磷石膏水泥基相變儲能自流平砂漿。本發明將半水磷石膏進行利用，變廢為寶，且制備的儲能自流平砂漿具有使用時不會出現漂浮分層、儲能密度均勻，儲能效果好的特點。

技術領域

本發明涉及一種自流平砂漿的制備方法，特別是一種地面用半水磷石膏水泥基相變儲能自流平砂漿的制備方法。

背景技術

磷石膏是磷化工企業采用硫酸分解磷礦時產生的固體廢渣，其主要成分為二水硫酸鈣。目前磷石膏的堆存量已超過3億噸，但是磷石膏實際利用率僅有30%。大量堆積的磷石膏不僅占用土地，還污染周邊環境，嚴重威脅著我們的生態環境。因此，將工業副產磷石膏資源化利用就顯得非常重要。

潛熱儲能作為一種能量管理技術，它能很好地解決能量供給在時間及空間上的不匹配，廣泛的應用于工業余熱回收，太陽能利用以及建筑節能。磷石膏是一種潛在的建筑石膏材料，可制作成石膏板、石膏砌塊以及石膏砂漿等。目前，將二水磷石膏用于制備復合相變材料的方法主要分為兩種：一種是將二水磷石膏通過高溫炒制成磷建筑石膏，然后將磷建筑石膏粉加水成型后，烘干，或引入發泡劑形成多孔石膏板，再將相變材料通過加熱熔融，采用浸漬法將相變材料吸附到石膏板中。該制備技術存在長時間反復加熱后，相變材料溶液滲漏等缺陷，同時，該石膏板儲能密度完全取決于成型石膏板的孔隙率。然而，高孔隙率的石膏板強度差，又面臨相變材料與基體材料粘附不緊密，從而導致易脫落的缺陷。還有就是先將相變材料與載體材料進行簡單的機械復合，如混磨，浸漬吸附等方法，再將負載的相變材料與建筑石膏粉混合，然后加水攪拌成型。這帶來的問題是載體材料為多孔材料密度小，與相變材料復合后，密度較輕，當它與建筑石膏漿混合攪拌時，易出現漂浮分層，導致儲能密度不均勻。另一種方法是直接采用磷石膏為原料，通過添加粉煤灰，水泥等水泥，再與相變材料混合制成。其原理是磷石膏主要起惰性填料作用，僅有少量參與粉煤灰或磷渣等具有潛在活性廢渣的水化反應，硬化體強度主要還是水泥或其他廢渣提供的。

以上探索推動了磷石膏在相變儲能材料領域的應用，但上述技術都是以二水磷石膏(CaSO₄·2H₂O)為原料開展的研究。一是采用高溫炒制將二水磷石膏轉化成半水磷石膏粉，然后與相變材料混合；二是直接采用磷石膏為原料，通過添加工業廢棄物，水泥等，再與相變材料混合制成。磷石膏主要起惰性填料作用。因此，上述方法磷石膏利用率低，凝結時間慢，早期強度低，不能滿足地面用自流平砂漿的技術要求。

半水磷石膏是半水法磷酸工藝副產的磷石膏，其主要成份為a-CaSO₄·0.5H₂O，它不同于二水法濕法磷酸排放的磷石膏（CaSO₄·2H₂O）。由于半水磷石膏所用磷酸濃度高，酸解固含量大，導致其結晶環境遠差二水磷石膏。因此，半水磷石膏受到結晶形態、磷、氟和有機物等雜質的影響，它不像建筑石膏粉一樣具有膠凝性能，需要預處理改性，才能形成較好的膠凝強度。同時，有機相變材料與石膏漿混合攪拌時，易出現漂浮分層，導致儲能密度不均勻的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種地面用半水磷石膏水泥基相變儲能自流平砂漿的制備方法。本發明將半水磷石膏進行利用，變廢為寶，且制備的儲能自流平砂漿具有使用時不會出現漂浮分層、儲能密度均勻，儲能效果好的特點。

本發明的技術方案：一種地面用半水磷石膏水泥基相變儲能自流平砂漿的制備方法，包括如下步驟：

1）半水磷石膏預處理：將半水磷石膏烘干至含水率＜5%，然后與石灰粉磨過100-180目，篩余≤5%，得A品；