[發明專利]一種磷石膏基高流動度耐水砂漿的制備方法

在審

• 申請號: 202011645108.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112645674A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 和德亮;吳濤;楊軍;肖世玉;陶俊;張奔;曹興;譚宏斌;馬小玲;楊飛華;王進;陳德玉;賀小春;王進明
• 申請（專利權）人: 成都建工賽利混凝土有限公司;西南科技大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B111/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及砂漿的領域，具體公開了一種磷石膏基高流動度耐水砂漿的制備方法，包括以下步驟：步驟一，工業磷石膏化學整形：將工業磷石膏加入到含有有機酸和金屬陽離子的電解質溶液中，金屬陽離子為硫酸鐵、硫酸鋁提供的鐵離子、鋁離子中的一種，在溫度為60?140℃的條件下，結晶30?120min，制得等軸狀晶粒的磷石膏；步驟二，高溫處理：將磷石膏在400?1000℃的溫度下，處理1?30min，得到惰性磷石膏；步驟三，在惰性磷石膏中加入球形硅鋁質料、納米粉料、鈣質料、增強劑、增流劑、耐水劑、穩定劑，混合均勻后，加水攪拌均勻得到高流動度耐水砂漿。通過本申請的方法制得的砂漿強度高，耐水性好，流動性高，實現資源循環利用。

技術領域

本申請涉及砂漿的技術領域，更具體地說，它涉及一種磷石膏基高流動度耐水砂漿的制備方法。

背景技術

磷石膏是濕法磷酸生產過程中排放的工業廢渣，以二水石膏(CaSO₄·2H₂O)為主要成份。此外還含有少量未分解的磷礦粉、游離磷酸、磷酸鐵、磷酸鋁和氟硅酸鹽等雜質；全世界磷石膏的年排放量接近2億噸，我國磷石膏的年排放量也超過1000萬噸；這不僅占用大量土地，而且嚴重地污染了環境。為實現資源化合理利用，對磷石膏的工業應用進行了長期的研究。

目前，相關文獻如《席美云.磷石膏的綜合利用[J].環境科學與技術，2001》中記載了關于磷石膏資源化利用，利用磷石膏生產硫酸聯產水泥的，利用磷石膏生產硫酸鉀、硫酸銨和α-半水石膏、β-半水石膏等建筑材料。磷石膏還可用于制加壓磷石膏纖維板和水泥緩凝劑及裝飾用陶瓷材料等等，這不僅可減少磷石膏的污染，還可節約天然石膏資源。

如《磷石膏基保溫砂漿的制備》(文章編號：1674-2869(2014)04-0039-06)中，利用固體廢棄物磷石膏制備磷石膏基保溫砂漿，先將磷石膏進行預處理，然后與生石灰、水、硅灰、膠粉等物質復配，制得保溫砂漿。發明人發現采用上述方法通過磷石膏制備的砂漿流動度較差、強度較低、耐水性能較差，阻礙磷石膏高值化應用。

發明內容

為了改善砂漿的流動度，提高砂漿的強度和耐水性，實現資源循環利用，本申請提供一種磷石膏基高流動度耐水砂漿的制備方法。

本申請提供的一種磷石膏基高流動度耐水砂漿的制備方法采用如下的技術方案：

一種磷石膏基高流動度耐水砂漿的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，工業磷石膏化學整形：將工業磷石膏加入到含有有機酸和金屬陽離子的電解質溶液中，金屬陽離子為硫酸鐵、硫酸鋁提供的鐵離子、鋁離子中的一種，在溫度為60-140℃的條件下，結晶30-120min，制得等軸狀晶粒的磷石膏，磷石膏晶粒長徑比、長寬比或長厚比均小于1.5；有機酸的加入量為工業磷石膏質量的0.01-0.5％，金屬陽離子的加入量為工業磷石膏質量的0.01-0.5％，

步驟二，高溫處理：將磷石膏在400-1000℃的溫度下，處理1-30min，得到惰性磷石膏；

步驟三，在惰性磷石膏中加入球形硅鋁質料、納米粉料、鈣質料、增強劑、增流劑、耐水劑、穩定劑，混合均勻后，加水攪拌均勻得到高流動度耐水砂漿，其中球形硅鋁質料的加入量為工業磷石膏質量的5-20％；納米粉料的加入量為工業磷石膏質量的5-20％；鈣質料的加入量為工業磷石膏質量的21-40％，增強劑的加入量為工業磷石膏質量的21-40％，增流劑的加入量為工業磷石膏質量的2.1-4.0％，耐水劑的加入量為工業磷石膏質量的2.1-4.0％；穩定劑的加入量為工業磷石膏質量的5-15％。

通過采用上述技術方案，工業磷石膏中石膏的形貌主要為片狀，不能形成緊密堆積，影響石膏砂漿強度和流動度，利用二水石膏與半水石膏或無水石膏在水溶液中溶解度不同，在一定溫度或一定電解質溶液條件下半水石膏或無水石膏的溶解度小于二水石膏的溶解度，即二水石膏溶解，半水石膏或無水石膏結晶；采用有機酸協同金屬陽離子控制半水石膏或無水石膏結晶的晶體形貌，得到等軸狀的石膏晶粒。