一种磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料及其制备方法，它由以下重量份原料组成：磷石膏40-80份、电解黄磷炉渣25-55份、生石灰2-8份；制备方法包括：配料、陈化、成型、蒸压养护、磷石膏基材、干燥、喷涂、成品。本磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料具有施工工艺简单、防水防火性好、抗压强度高，抗折强度高、耐候性强的特点，而且作为室内装饰建材具有良好的装饰效果，同时还消耗了大量磷石膏、减少天然石材的开采，对保护环境、实现可持续发展具有十分重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工建材领域，具体涉及一种磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料及其制备 方法。
技术介绍
磷石膏是磷复肥企业以磷矿和硫酸为原料生产磷酸时的主要工业副产物，湿法磷 酸生产工艺都是通过硫酸分解磷矿粉生产萃取浆料，然后过滤制得磷酸，过滤洗涤的过程 中产生磷石膏废弃物。 随着磷铵工业和高浓度磷复肥的发展，磷石膏的排放量逐年增加，目前全球每年 新增磷石膏排放量达2. 8亿吨，中国约5000万吨，占世界磷石膏年排放量的20%。大量的磷 石膏堆放，不仅占用土地资源，给企业增加巨大经济负担，而且还会对环境造成一定污染， 长期以来我国磷石膏没有得到很好应用，利用率仅为10%，年利用量仅为400-500万吨，磷 石膏的排放问题已成为制约磷肥生产的重要因素，因此，开发一种实用的磷石膏综合利用 技术具有重要的意义。 面对迫切的磷石膏资源化再利用的需要，许多以磷石膏为基础制备建筑材料的技 术便相应而出。 如公开号为CN103274616 A的专利文件公开了一种磷石膏生产磷建筑石膏的方 法，是将工业废渣磷石膏经气流干燥机烘干至含水率小于5 %，再送入蒸汽气流磨内、将工 业废渣磷石膏通过蒸汽气流磨粉磨、脱水后，经收尘器收下、冷却，即制得磷建筑石膏，该方 法以工业废物磷石膏为原材料，利用工业余热产生的过热蒸汽为动力的蒸汽气流磨制备 磷建筑石膏，具有原材料广泛、生产设备简单、产量高、成本低、生产趋于大规模化等特点； 制得的磷建筑石膏可用于制备建筑功能砂浆、也可用于生产石膏板材和砌块，实用性强。 又如公开号为CN1872765A的专利文件公开了一种利用磷石膏生产建筑石膏粉的 方法，其工艺过程为：将磷石膏废渣预均堆场后送入连续式高效煅烧窑中煅烧，出窑，在自 然条件下陈华7-15天后磨成100-200目粉即成，该方法摆脱了传统工艺中将磷石膏水洗后 利用的老路子，避免了环境与水的二次污染，节约水资源，且能够生产出符合国家标准的石 膏粉。 同时也有利用磷石膏制备建筑保温材料的技术出现，但是却没有看到有关利用磷 石膏制备建筑材料过程中针对仿制瓷砖结构的技术方案出现。 因此本专利技术人通过大量的研宄和实验，利用磷石膏为主要原料，通过加工后，生产 出外观上与瓷砖相同的建筑材料，作为取代瓷砖的一种建筑材料。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种磷石膏基仿瓷砖结构 建筑材料及其制备方法。 本专利技术是通过以下技术方案予以实现的： 一种磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料，它由以下重量份原料组成：磷石膏40-80份、 电解黄磷炉渣25-55份、生石灰2-8份。 所述磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料由以下重量份原料组成：磷石膏50-70份、电 解黄磷炉渣35-45份、生石灰3-7份。 所述磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料由以下重量份原料组成：磷石膏60份、电解 黄磷炉渣40份、生石灰5份。 所述磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料中还含有由无水乙醇50份、碳化硅21份、硅酸 9份、铝溶胶1份、磷酸二氢铝溶液17份组成的陶瓷涂料。 所述憐石霄中CaSO4 · 2H20含量^ 94%。 所述磷石膏中P2O5含量彡2 %。 本专利技术还提供了上述磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料的制备方法，该方法包括以下 步骤： (1)配料：取磷石膏与生石灰按照质量比为12:1的比例中和处理Imin后，放入搅 拌机中搅拌48s，然后打开搅拌机，加入电解黄磷炉渣继续搅拌50s，得到混合物料，再将混 合物料干燥至游离水< 1%后，放入球磨机中粉磨60-70min ; (2)陈化：将步骤⑴中经过球磨后的混合物料在140-160°C的温度下煅烧3-4h 后进彳丁陈化，陈化时间为22_28h ; (3)成型：将陈化后的物料放入振动成型机中，按照所需的形状振动成型； (4)蒸压养护：将振动成型的物料自然养护5d后，进行蒸压养护，采用升温速度为 20°C /h，控制温度为120-180°C，压力为I. 2-1. 5MPa，养护时间为5-7h ; (5)磷石膏基材：取出经过蒸压养护的物料，自然冷却降温后即得到磷石膏基材； (6)干燥：将磷石膏基材放入干燥机中干燥至含水量< 7%即可； (7)喷涂：将无水乙醇、碳化硅、硅酸、铝溶胶、磷酸二氢铝溶液充分混合均匀后得 到陶瓷涂料，将该涂料均匀的喷涂在干燥后的磷石膏基材上； (8)成品：将喷涂完成的磷石膏基材，放入温度为40°C的干燥室中，干燥8_12h后 即得到磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料成品。 所述混合物料球磨至比表面积为290m2/kg。 所述干燥过程中的温度控制为70-80 °C。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案的技术效果体现在： ①由于磷石膏中含有许多杂质及有害物质，因此本专利技术通过加入生石灰来中和磷 石膏中的酸性物质，使磷石膏变为中性，使磷石膏中的各种杂质除去并降低有害物质的含 量，使其成为能够使用的二次资源，再与电解黄磷炉渣混合后进行球磨，通过球磨将磷石膏 中的二水石膏晶体规则的板状形貌和均匀尺度进行破坏，使其颗粒形貌呈柱状、板状、粒状 等多样化，以此改善磷石膏的颗粒级配呈正态分布。 ②将经过中和与球磨处理的物料进行高温煅烧，能够有效将其中的P2O5分解成气 体或者部分转变成稳定的难溶性磷酸盐类化合物，不需要水洗，避免了水污染的问题，后面 配合陈化使其物理性能得到进一步的改善。 ③对成型后的物料进行蒸压养护能够提高物料的抗冻性、抗裂性，待其养护完成 后，进行干燥即得到高标准的磷石膏基材。 ④使用本陶瓷涂料，能够使制备出来的磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料的装饰效果 得到巨大的提高，材料的外观更加精美均匀，且不容易褪色掉色。 总之本磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料具有施工工艺简单、防水防火性好、抗压强 度高，抗折强度高、耐候性强的特点，而且作为室内装饰建材具有良好的装饰效果，同时还 消耗了大量磷石膏、减少天然石材的开采，对保护环境、实现可持续发展具有十分重要的意 义。【附图说明】 图1是煅烧温度对磷石膏强度的影响示意图 图2是煅烧温度对磷石膏软化系数的影响示意图【具体实施方式】 以下结合附图及实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述，但要求保护的范围并 不局限于所述。 实施例一 配方：磷石膏40kg、电解黄磷炉澄25kg、生石灰2kg、无水乙醇50kg、碳化娃21kg、 硅酸9kg、铝溶胶lkg、磷酸二氢铝溶液17kg。 制备方法： (1)配料：取磷石膏与生石灰按照质量比为12:1的比例中和处理Imin后，放入搅 拌机中搅拌48s，然后打开搅拌机，加入电解黄磷炉渣继续搅拌50s，得到混合物料，再将混 合物料干燥至游离水< 1%后，放入球磨机中粉磨60min ; (2)陈化：将步骤（1)中经过球磨后的混合物料在140°C的温度下煅烧3h后进行 陈化，陈化时间为22h ; (3)成型：将陈化后的物料放入振动成型机中，按照所需的形状振动成型； (4)蒸压养护：将振动成型的物料自然养护5d后，进行蒸压养护，采用升温速度为 20°C /h，控制温度为120°C，压力为I. 2MPa，养护时间为5h ; (5)磷石膏基材：取出经过蒸压养护的物料，自然冷却降温后即得到磷石膏基材； (6)干燥：将磷石膏基材放入干燥机中干燥至含水量< 7%即可；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷石膏基仿瓷砖结构建筑材料，其特征在于：它由以下重量份原料组成：磷石膏40‑80份、电解黄磷炉渣25‑55份、生石灰2‑8份。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨步雷，杨永彬，向前勇，王伟，刘小成，胡新菊，李泽钢，李显权，
申请(专利权)人：贵州开磷集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52