專利名稱：一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法。
背景技術(shù)：
磷石膏是磷化工企業(yè)濕法生產(chǎn)磷酸的工業(yè)副產(chǎn)品，每1噸磷酸將產(chǎn)生5噸磷石膏。 隨著我國磷化工業(yè)的快速發(fā)展，每年副產(chǎn)物磷石膏已經(jīng)超過4000萬噸，累計堆積磷石膏超過2億噸。由于種種原因，目前我國磷石膏的資源化利用率不足10%，剩余部分作為固體廢棄物用堆積或者填埋等方式處理，磷石膏堆積不但占用了大量土地，而且對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染，加快對磷石膏的資源化利用已經(jīng)刻不容緩。磷石膏基水泥是以磷石膏為主要原料，添加適量礦渣、鋼渣、硅酸鹽水泥熟料等原料，制備出一種具有較高強度的水硬性的膠凝材料。磷石膏基水泥具有強度高，耐水性好， 抗硫酸鹽侵蝕性好的優(yōu)點，可以用在淡水和海水工程中。但是當(dāng)磷石膏基水泥在空氣中使用時，容易被空氣中的二氧化碳侵蝕，從而使其表面起砂，強度降低。因此，如何提高磷石膏基水泥抗碳化性能，成為磷石膏基水泥推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。目前我國關(guān)于磷石膏基水泥的文獻尚不多見，但近期有兩項發(fā)明專利中對類似技術(shù)進行了介紹。1)申請?zhí)枮?00810197319. 2礦渣硫酸鹽水泥及其制備方法中，申請人以礦漁20% 75%，石膏20% 70%，石灰石0. 01% 40%，外加劑0. 01% 10%。所述的外加劑為硅酸鹽水泥熟料、石灰、鋼渣、氫氧化鈣、強堿、強堿鹽中的任意一種或任意兩種以上的混合，任意兩種以上混合時為任意配比。所述強堿為含鉀離子或鈉離子的堿；所述的強堿鹽為含鉀離子或鈉離子的鹽。2)申請?zhí)枮?01010206394. 8復(fù)合硫酸鹽水泥中，申請人以礦渣40 80份，石膏5 20份，鋁硅酸鹽廢渣10 30份，水泥熟料3 8份，輔助材料共計0 10份。所述輔助材料為中性的弱酸強堿鹽，如硅酸鹽、碳酸鹽或磷酸鹽，輔助材料中的石灰系生石灰或消石灰，明礬石和沸石均使用天然材料。上述發(fā)明專利中均未使用氫氧化鎂作為一種添加劑加入磷石膏基水泥中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，該方法提高磷石膏基水泥的抗碳化性能。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于在磷石膏基水泥的原料組份中加入氫氧化鎂，所述磷石膏基水泥的原料包括水泥熟料、礦渣和磷石膏；采用下述三種粉磨和混合方法之一①氫氧化鎂、磷石膏基水泥中各原料分別單獨粉磨，然后混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；②氫氧化鎂與磷石膏基水泥中所有原料一起混合，然后粉磨，得到抗碳化的磷石膏基水泥；
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③氫氧化鎂與磷石膏基水泥的原料組份中任意一種或任意二種混合粉磨，落單的原料單獨粉磨，然后一起混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；所述氫氧化鎂加入到磷石膏基水泥原料組份中后，各原料所占重量百分?jǐn)?shù)為氫氧化鎂2% 18%、水泥熟料2% 10%、礦渣30% 60%、磷石膏30% 50%，各原料所占重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。所述的氫氧化鎂單獨粉磨時，氫氧化鎂粉磨至比表面積為300m2/kg 800m2/kg ； 水泥熟料粉磨至比表面積大于300m2/kg，礦渣粉磨至比表面積大于300m2/kg，磷石膏粉磨至比表面積大于80m2/kg。所述的氫氧化鎂與磷石膏基水泥中所有原料一起粉磨時，粉磨至比表面積為 300m2/kg 800m2/kgo所述的氫氧化鎂與磷石膏基水泥的水泥熟料、礦渣、磷石膏中任意一種或任意二種混合粉磨時，粉磨至比表面積為300m2/kg 800m2/kg ；氫氧化鎂與其中任意兩種混合粉磨時，落單的一種原料單獨粉磨的比表面積為水泥熟料的比表面積大于300m2/kg，礦渣的比表面積大于300m2/kg，磷石膏的比表面積大于80m2/kg。所述氫氧化鎂為市售的化學(xué)試劑氫氧化鎂或工業(yè)產(chǎn)品氫氧化鎂。所述磷石膏為未處理過的磷化工企業(yè)濕法生產(chǎn)磷酸的工業(yè)副產(chǎn)品磷石膏。本發(fā)明的發(fā)明人多年來一直從事磷石膏基水泥的研究與開發(fā)工作，在大量的實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對于如何提高磷石膏基水泥抗碳化性能，進行了深入的研究。通過對不同的實驗方法、不同的實驗原材料進行對比實驗，發(fā)現(xiàn)氫氧化鎂可完全用于磷石膏水泥中，且對材料性能產(chǎn)生良好的效果，可以顯著提高磷石膏基水泥的抗碳化性能。本發(fā)明的有益效果是所制備的磷石膏基水泥具有優(yōu)良的抗碳化性能，碳化7天后抗壓強度不但不會降低，還會提高。本發(fā)明可以擴大磷石膏基水泥的使用范圍，是一種新型、環(huán)保、低廉的建筑材料產(chǎn)品。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1 將氫氧化鎂、水泥熟料、礦渣、磷石膏分別粉磨至氫氧化鎂的比表面積605m2/kg， 水泥熟料的比表面積452m2/kg，礦渣的比表面積431m2/kg，磷石膏的比表面積480m2/kg，然后混合均勻，得到抗碳化的磷石膏基水泥。按表1配比進行配料。按照GB 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》成型試件測3天、28天的強度及養(yǎng)護28天后再碳化7天的強度見表 1，養(yǎng)護28天后再碳化7天的強度高于沒碳化的28天強度。所述的碳化7d強度是指磷石膏基水泥按照GB 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》成型并在20°C水中養(yǎng)護28天后， 再放入60°C烘箱中烘干2天，然后放入溫度20°C、C02濃度20%、相對濕度70%的碳化箱中碳化7天后所測定的強度。表1 分別粉磨原料配比及抗壓強度
權(quán)利要求
1.一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于在磷石膏基水泥的原料組份中加入氫氧化鎂，所述磷石膏基水泥的原料包括水泥熟料、礦渣和磷石膏；采用下述三種粉磨和混合方法之一①氫氧化鎂、磷石膏基水泥中各原料分別單獨粉磨，然后混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；②氫氧化鎂與磷石膏基水泥中所有原料一起混合，然后粉磨，得到抗碳化的磷石膏基水泥；③氫氧化鎂與磷石膏基水泥的原料組份中任意一種或任意二種混合粉磨，落單的原料單獨粉磨，然后一起混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；所述氫氧化鎂加入到磷石膏基水泥原料組份中后，各原料所占重量百分?jǐn)?shù)為氫氧化鎂2% 18%、水泥熟料2% 10%、礦渣30% 60%、磷石膏30 % 50%，各原料所占重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述的氫氧化鎂單獨粉磨時，氫氧化鎂粉磨至比表面積為300m2/kg 800m2/kg ；水泥熟料粉磨至比表面積大于300m2/kg，礦渣粉磨至比表面積大于300m2/kg，磷石膏粉磨至比表面積大于 80m2/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于 所述的氫氧化鎂與磷石膏基水泥中所有原料一起粉磨時，粉磨至比表面積為300m2/kg 800m2/kgo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述的氫氧化鎂與磷石膏基水泥的水泥熟料、礦渣、磷石膏中任意一種或任意二種混合粉磨時，粉磨至比表面積為300m2/kg 800m2/kg ；氫氧化鎂與其中任意兩種混合粉磨時，落單的一種原料單獨粉磨的比表面積為水泥熟料的比表面積大于300m2/kg，礦渣的比表面積大于300m2/kg，磷石膏的比表面積大于80m2/kg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述氫氧化鎂為市售的化學(xué)試劑氫氧化鎂或工業(yè)產(chǎn)品氫氧化鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述磷石膏為未處理過的磷化工企業(yè)濕法生產(chǎn)磷酸的工業(yè)副產(chǎn)品磷石膏。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法。一種提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于在磷石膏基水泥的原料組份中加入氫氧化鎂，所述磷石膏基水泥的原料包括水泥熟料、礦渣和磷石膏；采用下述三種粉磨和混合方法之一；所述氫氧化鎂加入到磷石膏基水泥原料組份中后，各原料所占重量百分?jǐn)?shù)為氫氧化鎂2％～18％、水泥熟料2％～10％、礦渣30％～60％、磷石膏30％～50％，各原料所占重量百分?jǐn)?shù)之和為100％。所制備的磷石膏基水泥具有優(yōu)良的抗碳化性能，碳化7天后抗壓強度不但不會降低，還會提高。本發(fā)明可以擴大磷石膏基水泥的使用范圍，是一種新型、環(huán)保、低廉的建筑材料產(chǎn)品。
文檔編號C04B11/28GK102249580SQ201110125208
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者師華東, 林宗壽 申請人:武漢理工大學(xué)