專利名稱：一種利用磷石膏生產(chǎn)加氣砌塊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)加氣砌塊的方法，尤其是一種利用磷石膏生 產(chǎn)加氣砌塊的方法，屬建材技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷石膏是高濃度磷肥生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的固體廢棄物，據(jù)不完全統(tǒng)計，
目前國內(nèi)堆存的磷石膏達到1億多噸，每年還要新產(chǎn)生3000萬噸的磷石膏， 除去綜合利用的磷石膏大約有10%外，其余仍以堆放為主。隨著高濃度磷肥 產(chǎn)量的增加，磷礦石原料品位的降低，磷石膏的量將越來越大，預計到2010 年全國磷石膏的量將達到5000萬噸。如此之大量的磷石膏會因污染環(huán)境、 占用土地等越來越嚴重的問題，而制約磷肥企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
綜合國內(nèi)外在磷石膏綜合利用方面的經(jīng)驗，墻體材料是磷石膏利用的 有效途徑。這是因為墻體磚的市場潛力很大，可以大量消化憐石膏，能 減輕磷肥企業(yè)的壓力，尤其在國家大力推行的新型墻體材料，"限粘禁實" 等墻改政策下，磷石膏無疑是新型建材的首選原料之一。
磷石膏的治理和利用問題是一個世界性的難題，中國作為世界上第一 大磷石膏副產(chǎn)國，磷石膏的治理問題尤為迫切。近年來，我國磷肥企業(yè)在 磷石膏的綜合利用方面進行了積極的探索，積累了一些經(jīng)驗，取得了一些 成績。其中較有代表性的技術(shù)有磷石膏聯(lián)產(chǎn)硫酸和水泥；磷石膏生產(chǎn)建 筑石膏；磷石膏生產(chǎn)建筑砌塊和水泥緩凝劑；磷石膏、氯化鉀通過復分解 反應生產(chǎn)硫酸鉀；磷石膏聯(lián)產(chǎn)硫銨和碳酸鈣；磷石膏用于筑路；磷石膏用 作土壤改良劑。這些方法推動了我國磷石膏資源化的技術(shù)進步，但尚不能 滿足磷石膏數(shù)量巨大、亟待處理的迫切需要。因此，把磷石膏制成新型建 筑材料，既能解決磷石膏的綜合利用問題，減輕磷復肥企業(yè)的環(huán)境壓力， 又能為建筑業(yè)提供新的建材品種，對于實施循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能減排戰(zhàn)略目標 的實現(xiàn)具有重要意義。
綜上所述，磷石膏用于墻體材料制備中主要是集中在實心或空心砌塊 及水泥緩凝劑方面。加氣砌塊的生產(chǎn)方法中不用磷石膏或取少量用作改進砌塊理化性能的添加劑。以磷石膏作為主要原料用于加氣砌塊的生產(chǎn)還未 見報導。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以磷石膏為主要原料，水泥、黃磷爐渣、 石灰為加強材料和激發(fā)劑，生產(chǎn)理化指標符合國家非承重墻砌塊質(zhì)量要 求的加氣砌塊的方法，以緩解磷石膏堆存帶來的環(huán)境污染問題，同時為"禁 粘"工作的順利實施提供更多的替代產(chǎn)品。
本發(fā)明通過下列技術(shù)方案完成 一種利用磷石膏生產(chǎn)加氣砌塊的方 法，其特征在于經(jīng)過下列工藝步驟
A、 按下列干基質(zhì)量比混合物料
磷石膏 50 70% 水泥 10 15% 黃磷爐渣 15 25% 石灰 5 10%
B、 在上述A步驟的混合料中，按混合料干基質(zhì)量的85 100%加 水，混合料干基質(zhì)量的0.04 0.06%加鋁粉，混合料干基質(zhì)量的 0. 5 0. 8%加助劑，混合制成漿料；
C、 將上述B步驟的漿料于60 8(TC下，發(fā)泡30 40min;
D、 將上述C步驟的發(fā)泡漿料用常壓蒸汽養(yǎng)護2 4小時，得生坯， 并切割成相應尺寸；
E、將上述D步驟的生坯用常壓蒸汽養(yǎng)護24 36小時，即得加氣砌塊 成品。
所述A步驟的磷石膏為高濃度磷肥企業(yè)采用濕法生產(chǎn)磷酸過程中的固 體廢棄物，不需任何處理直接使用；水泥為市購的普通硅酸鹽水泥；黃磷 爐渣為電爐法黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，經(jīng)粉磨過325篩 且篩余量小于5%;石灰采用活性氧化鈣不小于65%、過燒石灰小于 2%的市購生石灰產(chǎn)品。
所述B步驟的水為普通工業(yè)用水，或者自來水，或者回收的中 水，或者含堿廢水或冷凝水；鋁粉為市購產(chǎn)品，作為發(fā)泡劑使用。
所述B步驟的助劑由減水劑和緩凝劑按減水劑緩凝劑=1: 0. 6 1.2的質(zhì)量比組成；其中減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、萘 磺酸鈣、萘磺酸鈉中的一種或兩種；促凝劑為水玻璃、氫氧化鈉、
氟硅酸鈉、磷酸鋁中的一種或幾種，以起到強化發(fā)泡、穩(wěn)定發(fā)泡及 促進生坯早強的作用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
(1) 與磷石膏生產(chǎn)建筑材料相比，本發(fā)明所用磷石膏不需要經(jīng)過任何 處理，直接使用即可，減小了制備半水石膏或無水石膏需進行磷石膏水洗 除雜所帶來的二次污染和高成本問題。
(2) 與磷石膏生產(chǎn)建筑砌塊相比，本發(fā)明生產(chǎn)的加氣砌塊容重輕，特 別適用于高層建筑的內(nèi)墻隔斷使用。
(3) 與現(xiàn)有普通加氣砌塊相比，本發(fā)明的主要原材料為磷石膏，有利
于解決磷石膏堆存處理而帶來的環(huán)境污染、資源浪費等問題。
總之，本發(fā)明結(jié)合我國高濃度磷肥企業(yè)所產(chǎn)磷石膏量大、利用 率低的實際情況，充分利用了各種物料的組成結(jié)構(gòu)和化學特性，形成了 以鈣釩石、水化硅酸鈣等為主體的礦物結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)品性能符合建筑用輕質(zhì) 砌塊要求。砌塊主要原材料為磷石膏，使用量大，有利于解決磷石膏堆存 處理而帶來的環(huán)境污染問題，為磷石膏的資源化利用開辟了一條新的利用 途徑。
具體實施方式
實施例1
配方組成(物質(zhì)計量單位均為質(zhì)量份)
原料磷石膏50份，黃磷爐渣25份，水泥15份，生石灰10
份；常規(guī)工業(yè)用水85份；其中磷石膏為高濃度磷肥企業(yè)采用濕法生產(chǎn) 磷酸過程中的固體廢棄物，不需任何處理直接使用；水泥為市購的普通硅 酸鹽水泥；黃磷爐渣為電爐法黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物； 石灰采用活性氧化鈣不小于65%、過燒石灰小于2%的市購生石灰產(chǎn) 品；水為普通工業(yè)用水；
輔料市購鋁粉0.05份，助劑0.8份，其中助劑的質(zhì)量比為
5水玻璃30%，磷酸鋁10%，氫氧化鈉20%，木質(zhì)素磺酸鈉40%; 工藝
A、 先將上述黃磷爐渣、生石灰分別放入現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)球磨機內(nèi)， 粉磨成粒度過325目篩，且篩余量小于5%的粉體，按磷石膏50份，黃磷 爐渣25份，水泥15份，生石灰10份，常規(guī)工業(yè)用水85份，助劑 0.8份，加入到現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)速可調(diào)的常規(guī)攪拌器內(nèi)，先在120轉(zhuǎn)/分 的轉(zhuǎn)速下慢攪拌3min，再在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下快攪拌2min，之后 加入0.05份鋁粉，并在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下快攪拌30s后，制成漿料；
B、 將上述A的槳料注入現(xiàn)有技術(shù)中的具有控溫裝置的養(yǎng)護箱內(nèi)的 300X400X600的模具內(nèi)，于70°C發(fā)泡30min;
C、 將上述B步驟的發(fā)泡漿料用常壓蒸汽養(yǎng)護3小時，得生坯；
D、 將上述C步驟的生坯脫模并切割成所需尺寸；
E、 將上述D步驟切割好的生坯放入現(xiàn)有技術(shù)中的常壓蒸養(yǎng)箱內(nèi)，用常 壓蒸汽養(yǎng)護24小時，即得加氣砌塊產(chǎn)品。
將上述養(yǎng)護好的上述加氣砌塊產(chǎn)品切割成100X 100X 100的立 方體進行性能檢測，其檢測結(jié)果如下抗壓強度3. 85Mpa，容重0. 72g/m3， 收縮值0.67咖/m，重量損失4.4Q^，抗凍性強度損失18. 0% 。
實施例2
配方組成(物質(zhì)計量單位均為質(zhì)量份)
原料磷石膏70份，黃磷爐渣15份，水泥10份，生石灰5 份，水90份。其中磷石膏為高濃度磷肥企業(yè)采用濕法生產(chǎn)磷酸過程中的 固體廢棄物，不需任何處理直接使用；水泥為市購的普通硅酸鹽水泥；黃 磷爐渣為電爐法黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物；石灰采用活性 氧化轉(zhuǎn)不小于65%、過燒石灰小于2%的市購生石灰產(chǎn)品；水為普通 工業(yè)用水；
輔料鋁粉0.06份，助劑為主原料的0.5份，其中助劑質(zhì)量配 方為水玻璃30%,氟硅酸鈉10%，氫氧化鈉10%，萘磺酸鈣50%;
工藝
A、先將上述黃磷爐渣、熟石灰分別放入現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)球磨機內(nèi)， 粉磨成粒度為過325目篩，且篩余量小于5%的粉體。按磷石膏70份，黃磷爐渣15份，水泥10份，生石灰5份，水90份及助劑0. 5份加入 到現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)速可調(diào)的常規(guī)攪拌器內(nèi)，先在120轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下慢攪 拌3min，再在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下快攪拌2min，之后加入0. 06份鋁 粉，并在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下快攪拌30s后，制成漿料；
B、 將上述A的漿料注入現(xiàn)有技術(shù)中的具有控溫裝置的養(yǎng)護箱內(nèi)的 300X400X600的模具內(nèi)，于65°C發(fā)泡35min;
C、 將上述B步驟的發(fā)泡漿料用常壓蒸汽養(yǎng)護4小時，得生坯；
D、 將上述C步驟的生坯切割成所需尺寸；
E、 將上述D步驟切割好的生坯放入現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)蒸養(yǎng)箱內(nèi)，用常 壓蒸汽養(yǎng)護30小時，即得加氣砌塊產(chǎn)品。
將養(yǎng)護好的砌塊切割成100X 100X 100的立方體進行性能檢 測，檢測結(jié)果如下抗壓強度2.74Mpa，容重0.65g/m3，收縮值0. 74mm/m, 重量損失4.8%，抗凍性強度損失21.6%。
權(quán)利要求
1.一種利用磷石膏生產(chǎn)加氣砌塊的方法，其特征在于經(jīng)過下列工藝步驟A、按下列質(zhì)量比混合物料磷石膏 50～70％水泥10～15％黃磷爐渣15～25％石灰5～10％B、在上述A步驟的混合料中，按混合料質(zhì)量的85～100％加水，混合料質(zhì)量的0.04～0.06％加鋁粉，混合料質(zhì)量的0.5～0.8％加助劑，混合制成漿料；C、將上述B步驟的漿料于60～80℃下，發(fā)泡30～40min；D、將上述C步驟的發(fā)泡漿料用常壓蒸汽養(yǎng)護2～4小時，得生坯，并切割成相應尺寸；E、將上述D步驟的生坯用常壓蒸汽養(yǎng)護24～36小時，即得加氣砌塊成品。
2、如權(quán)利要求1所述的利用磷石膏生產(chǎn)加氣砌塊的方法，其特 征在于所述B步驟的助劑由減水劑和緩凝劑按減水劑緩凝劑=1: 0.6 1.2的質(zhì)量比組成；其中減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸 鈉、萘磺酸鈣、萘磺酸鈉中的一種或兩種；促凝劑為水玻璃、氫氧化 鈉、氟硅酸鈉、磷酸鋁中的一種或幾種，以起到強化發(fā)泡、穩(wěn)定發(fā) 泡及促進生坯早強的作用。磷石膏 水泥黃磷爐渣 石灰15 25%50 70%10 15%5 10%
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用磷石膏生產(chǎn)加氣砌塊的方法，按下列質(zhì)量比混合物料磷石膏用職權(quán)50～70％，水泥10～15％，黃磷爐渣15～25％，石灰5～10％，再按混合料質(zhì)量的85～100％加水，混合料質(zhì)量的0.04～0.06％加鋁粉，混合料質(zhì)量的0.5～0.8％加助劑，混合制成漿料，經(jīng)發(fā)泡、靜置和蒸汽養(yǎng)護得加氣砌塊。具有物理性能穩(wěn)定、輕質(zhì)、保溫性好、廢物利用率高、工藝簡單、成本低廉、保護環(huán)境、節(jié)約天然資源等優(yōu)點，可廣泛用于城市高層建筑作非承重隔斷、工業(yè)設備低溫保溫和冷凍倉庫的隔熱砌塊使用。
文檔編號B28B1/50GK101648403SQ20091009493
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者夏舉佩, 張召述, 陸占青 申請人:昆明理工大學