一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及磷石膏陶粒技术领域，尤其是一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法，经过将磷石膏、铝矾土、页岩进行配比设计，并将页岩采用磷酸脲进行改性处理，提高造粒过程的粘结性能，增强制备的陶粒的各项性能参数，使得陶粒的堆积密度达到430kg/m

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法
本专利技术涉及磷石膏陶粒
，尤其是一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是我国磷肥产业主要的固体废弃物，主要成分是二水石膏和半水石膏。据不完全统计，我国磷石膏年排放总量超过5500万吨干基量，累计堆存量为2.5亿吨。随着我国高浓度磷肥的发展，磷石膏的排放量将会越来越大，不仅造成了严重的环境污染，也成为磷化工行业可持续发展面临的重大问题。因此，对磷石膏进行有效处理，已经刻不容缓。现有技术中，对于磷石膏的处理，大多是将磷石膏作为添加料添加后应用，如专利号为201010249969.4的用煤泥、磷石膏、冶金废渣合成陶粒，将三种原料配合之后，经过制粒，烧制，自然冷却，使得陶粒的吸水率低于15％，堆积密度小于等于500kg/m3，筒压强度大于0.3MPa；再如专利号为200610201129.4的采用炼镁还原渣、水泥、石膏、发气剂混合均匀，加水搅拌均匀，用造粒机制成颗粒，养护15-24h，使得其可以用于建筑行业，解决废渣利用。可见，在现有技术中，对于磷石膏作原料制备陶粒，其大多都不是以磷石膏为主要原料，而是将磷石膏作为辅料添加在主要原料中，将其制备成陶粒；这使得磷石膏难以得到大量的有效利用，使得磷石膏有效处理结果不理想，处理量较少，依然存在大量的堆存。基于此，本研究者将磷石膏作为陶粒生产的主要原料，并经过对页岩等的用量进行配比设计，使得制备的陶粒品质较优，为磷石膏作为主要原料制备陶粒产品
提供了一种新思路。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：一种磷石膏页岩陶粒，原料成分为磷石膏60-80份、铝矾土5-10份、页岩10-20份，其中，页岩是经过磷酸脲改性处理的粉末。优选，所述的原料成分为磷石膏70份、铝矾土8份、页岩15份。优选，所述的磷酸脲改性，是将页岩研磨，并过80目筛后，取筛底料；将筛底料过160目筛，取筛面料；将筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.01～0.5干混，搅拌均匀，并置于温度为150-200℃处理3-7min，送入研磨机中，研磨，过120目筛，获得。优选，所述的干混，筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.3混合。优选，所述的磷石膏，化学成分以质量百分数计为硫酸钙40-55％，二氧化硅22-28％，三氧化二铁7-18％，三氧化二铝10-15％，总量100％。优选，所述的磷石膏，化学成分以质量百分数计为硫酸钙48％，二氧化硅25％，三氧化二铁15％，三氧化二铝12％。上述的磷石膏页岩陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏、铝矾土、页岩混合搅拌均匀，得混合物料A；加水，置于温度为40-60℃的环境中，放置处理2-6h，得到混合物料B；(2)将混合物料B置于圆盘造粒机中，制备成5-25mm的颗粒；(3)将颗粒置于焙烧炉或马沸炉中烧制，冷却后，制得磷石膏页岩陶粒。优选，所述的加水，是使得水与混合物料A的水料质量比为0.1-0.9。优选，所述的烧制，是将颗粒预热至100℃，再在20min将其升温至600℃，恒温0.5h，再在10min升温至1200℃，恒温1-3h，再在1h降温至300℃，冷却至常温，即可。本专利技术创造中，采用的磷石膏是颗粒度小于等于2mm的颗粒状粉末。采用的铝矾土是过筛目数大于80目的粉末状物料。经过将磷石膏、铝矾土、页岩进行配比设计，并将页岩采用磷酸脲进行改性处理，提高造粒过程的粘结性能，增强制备的陶粒的各项性能参数，使得陶粒的堆积密度达到430kg/m3以下，筒压强度达到10.3MPa以上，极大程度的改善了陶粒的品质，使得磷石膏得到了大量的应用，降低了磷石膏的堆存量。经过将磷石膏、铝矾土以及磷酸脲改性处理的页岩混合后，加水，在一定温度下存放，使得各原料成分之间相互作用，使得造粒粘结性能增强，粘结强度提高，结合烧制过程的温度以及时间的控制，使得对页岩改性的磷酸脲发生少量分解，使得陶粒产生空心状，降低堆积密度；并且控制分解程度，实现烧结强度增强，提高筒压强度，改善陶粒性能，使得制备的陶粒能够完全满足建筑行业作为骨料需求，提高了磷石膏应用范围。经过对造粒而成的颗粒进行预热、快速升温，恒温，再升温，长时间恒温，再降温，使得陶粒结构发生熔融、玻化现象，有效的提高陶粒的筒压强度，使得达到11.1MPa以上，并且堆积密度大幅度的降低，达到了370kg/m3。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。实施例1磷石膏页岩陶粒，磷石膏60kg，铝矾土5kg，页岩10kg，其中页岩是与磷酸脲按照质量比为1:0.01干混合而成的粉末。在制备过程中，是将磷石膏、铝矾土、页岩混合后，加水，搅拌均匀，置于圆盘造粒机中，造粒，得到颗粒，将颗粒置于焙烧炉中烧制，冷却至常温，即得。得到的陶粒堆积密度为427kg/m3，筒压强度为10.4MPa。实施例2磷石膏页岩陶粒，磷石膏80kg，铝矾土10kg，页岩20kg，其中页岩是与磷酸脲按照质量比为1:0.5干混合而成的粉末。磷石膏页岩陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏、铝矾土、页岩混合搅拌均匀，得混合物料A；加水，置于温度为60℃的环境中，放置处理6h，得到混合物料B；(2)将混合物料B置于圆盘造粒机中，制备成25mm的颗粒；(3)将颗粒置于马沸炉中烧制，冷却后，制得磷石膏页岩陶粒。得到的陶粒堆积密度为430kg/m3，筒压强度为10.3MPa。实施例3磷石膏页岩陶粒，磷石膏70kg，铝矾土8kg，页岩15kg，其中页岩是与磷酸脲按照质量比为1:0.3干混合而成的粉末。磷石膏页岩陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏、铝矾土、页岩混合搅拌均匀，得混合物料A；加水，水料比为0.1的质量比，置于温度为40℃的环境中，放置处理2h，得到混合物料B；(2)将混合物料B置于圆盘造粒机中，制备成5mm的颗粒；(3)将颗粒置于焙烧炉或马沸炉中烧制，冷却后，制得磷石膏页岩陶粒。烧制，是将颗粒预热至100℃，再在20min将其升温至600℃，恒温0.5h，再在10min升温至1200℃，恒温1-3h，再在1h降温至300℃，冷却至常温，即可。得到的陶粒堆积密度为350kg/m3，筒压强度为11.2MPa。实施例4磷石膏页岩陶粒，磷石膏69kg，铝矾土9kg，页岩12kg，其中页岩是与磷酸脲干混合而成的粉末：具体是将页岩研磨，并过80目筛后，取筛底料；将筛底料过160目筛，取筛面料；将筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.08干混，搅拌均匀，并置于温度为150℃处理3min，送入研磨机中，研磨，过120目筛，获得。所述的磷石膏，化学成分以质量百分数计为硫酸钙40％，二氧化硅28％，三氧化二铁17％，三氧化二铝15％。磷石膏页岩陶粒制备方法，包括以下步骤：(1)将磷石膏、铝矾土、页岩混合搅拌均匀，得混合物料A；加水，水料比为00.9的质量比，置于温度为50℃的环境中，放置处理5h，得到混合物料B；(2)将混合物料B置于圆盘造粒机中，制备成15mm的颗粒；(3)将颗粒置于焙烧炉或马沸炉中烧制，冷却后，制得磷石膏页岩陶粒。烧制，是将颗粒预热至100℃，再在20min将其升温至60本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷石膏页岩陶粒，其特征在于，原料成分为磷石膏60‑80份、铝矾土5‑10份、页岩10‑20份，其中，页岩是经过磷酸脲改性处理的粉末。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏页岩陶粒，其特征在于，原料成分为磷石膏60-80份、铝矾土5-10份、页岩10-20份，其中，页岩是经过磷酸脲改性处理的粉末。2.如权利要求1所述的磷石膏页岩陶粒，其特征在于，所述的原料成分为磷石膏70份、铝矾土8份、页岩15份。3.如权利要求1所述的磷石膏页岩陶粒，其特征在于，所述的磷酸脲改性，是将页岩研磨，并过80目筛后，取筛底料；将筛底料过160目筛，取筛面料；将筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.01～0.5干混，搅拌均匀，并置于温度为150-200℃处理3-7min，送入研磨机中，研磨，过120目筛，获得。4.如权利要求3所述的磷石膏页岩陶粒，其特征在于，所述的干混，筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.3混合。5.如权利要求1所述的磷石膏页岩陶粒，其特征在于，所述的磷石膏，化学成分以质量百分数计为硫酸钙40-55％，二氧化硅22-28％，三氧化二铁7-18％，三氧化二铝10-15％，总量100％。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽钢，杨永彬，杨步雷，向前勇，宋维相，项军，罗进峰，焦树友，
申请(专利权)人：贵州开磷磷石膏综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52