磷石膏免烧陶粒轻集料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了磷石膏免烧陶粒轻集料，其包括磷石膏、矿粉、水泥组成的混合物和水，所述混合物中各原料的重量百分比分别为：磷石膏80‑90％、矿粉3.3‑10％、水泥6.5‑10％，所述水的重量为所述混合物重量和的17％；本发明专利技术还提供了制备磷石膏免烧陶粒轻集料的方法，以磷石膏为主体材料，以水泥为碱性激发剂，以矿粉为活性材料，经改性、造粒、养护、破碎、筛分等工艺制备而成，本发明专利技术生产的磷石膏免烧陶粒轻集料可广泛用于公路路基材料、C40及以下等级混凝土、水泥混凝土砌块等制品中，可大量消耗磷石膏库存量，变废为宝，对节约资源、实现资源优化配置和可持续发展都具有极其重要的意义。

Phosphogypsum no firing ceramsite lightweight aggregate and its preparation method

The invention provides phosphogypsum free burning ceramsite lightweight aggregate, which comprises a mixture composed of phosphogypsum, mineral powder and cement, and water. The weight percentage of each raw material in the mixture is 80 \u2011 90% of phosphogypsum, 3.3 \u2011 10% of mineral powder, 6.5 \u2011 10% of cement, and the weight of the water is 17% of the weight of the mixture; the invention also provides a method for preparing phosphogypsum free burning ceramsite lightweight aggregate Method: phosphogypsum is the main material, cement is the basic activator, mineral powder is the active material, and it is prepared by modifying, granulating, curing, crushing, screening and other processes. The phosphogypsum unburned ceramsite lightweight aggregate produced by the invention can be widely used in highway subgrade materials, concrete of C40 and below, cement concrete blocks and other products, which can consume a large amount of phosphogypsum inventory It is of great significance to save resources, optimize resource allocation and realize sustainable development.

【技术实现步骤摘要】
磷石膏免烧陶粒轻集料及其制备方法
本专利技术涉及工程材料
，具体涉及一种磷石膏免烧陶粒轻集料及其制备方法。
技术介绍
磷石膏是化工企业用硫酸分解磷矿、萃取磷酸过程中产生的工业废渣，制取1吨磷酸会产生约5吨磷石膏。磷石膏的主要化学成分是二水石膏(CaSO4·2H2O)，并含有少量磷酸、磷酸钙、残余酸、可溶性P2O5、氟化物、重金属、有机质等杂质，通常呈白色或深灰色的潮湿细粉末状。根据统计数据，2015年为止，我国磷石膏的年排放量已超过7000万吨；我国磷石膏固体废渣累计堆存量，2009年超过1亿吨，2018年达2.5亿吨。磷石膏不仅占用了大量的土地，而且还对土壤、水源、空气造成了严重污染，甚至构成安全隐患。从国家产业政策要求及墙体材料改革的需要出发，开展资源综合利用，发展循环经济，是我国一项重大的技术经济政策，也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对节约资源、保护环境、提高经济效益、促进经济增长方式由粗放型向集约型转变，对实现资源优化配置和可持续发展都具有极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供建筑用的一种磷石膏免烧陶粒轻集料及制备方法，是以磷石膏为主体材料(磷石膏占比80％以上)，以水泥为碱性激发剂，以矿粉为活性材料，经改性、造粒、养护、破碎、筛分等工艺制备出的一种防水性能良好的高强轻质料，可广泛用于公路路基材料、C40及以下等级混凝土、水泥混凝土砌块等制品。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：磷石膏免烧陶粒轻集料，由磷石膏、矿粉、水泥组成的混合物和水组成，所述混合物中各原料的重量百分比分别为：磷石膏80-90％、矿粉3.3-10％、水泥6.5-10％，所述水的重量为所述混合物重量和的17％。相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：过硫磷石膏矿渣水泥是武汉理工大学林宗寿教授专利技术的一种新型绿色低碳免煅烧水泥，它以过量的磷石膏、矿渣粉和碱性激发剂为主要成分，加入适量水后可形成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，水化产物中含有大量未化合的游离石膏，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，其中磷石膏在粉料中的质量百分含量应在40％至60％之间。磷石膏免烧陶粒轻集料以过硫磷石膏矿渣水泥的理论基础上进行研发、试验并拓展出来的一种新型技术，充分利用了过硫磷石膏矿渣水泥净浆强度＞胶砂强度＞混凝土强度的特点，采用80％以上磷石膏为主要原材料经过自然水化和工艺，制成一种具有免烧第能耗、生态环保无污染的一种新型建材产品。磷石膏免烧陶粒轻集料可广泛用于公路路基材料、C40及以下等级混凝土、水泥混凝土砌块等制品，将磷石膏制成磷石膏免烧陶粒轻集料是一种新型磷石膏综合利用方法。石膏陶粒制品及其空心砌块具有容重轻，保温隔热效果好，施工方便，抹灰无空鼓，不脱落等优点，使其经济和社会效益较为显著。随着墙体改革的需要，其利用量也越来越大。本专利技术通过以磷石膏为主体材料(磷石膏占比80％以上)，以水泥为碱性激发剂，以矿粉为活性材料制成磷石膏免烧陶粒轻集料，可广泛用于公路路基材料、C40及以下等级混凝土、水泥混凝土砌块等制品，实现磷石膏主体废物再利用，实现资源优化配置。本专利技术还公开了磷石膏免烧陶粒轻集料的制备方法，包括如下步骤：S1:将磷石膏、矿粉、水泥、水按照重量百分比投入到搅拌机中混合均匀；S2：将上述混合均匀的原料按照重量百分比边造粒边计量加水，造粒设备倾斜角度为60-82度，加水速度为1.25-1.5L/min；S3：将S2中生产出来的磷石膏陶粒球在15-30℃进行初凝和终凝，初凝时间12-20h，终凝时间24-36h，初凝和终凝完成后采用浸水或不间断洒水方式进行养护14-28天；S4：将S3中生产出的磷石膏陶粒球转运到具有防尘设施的场地内堆放，自然干燥处理以使磷石膏陶粒球的含水率不大于8％；S5：对磷石膏陶粒球进行破碎，出料粒度10-40mm，获得磷石膏陶粒球轻集料；S6:对磷石膏陶粒球轻集料应进行筛分分级处理并分类存放；S7：对磷石膏陶粒球轻集料进行分类分批检验并标识。本专利技术通过对原材料经特定工艺条件和改性、造粒、养护、破碎、筛分等工艺步骤制备出磷石膏陶粒球轻集料，工艺过程简单易控，容易实现工业化生产，变废为宝，对节约资源、实现资源优化配置和可持续发展都具有极其重要的意义。具体实施方式下面结合实施例来详细说明本专利技术的具体内容。实施例1：磷石膏免烧陶粒轻集料，其主要制作原料及其重量份数如下：磷石膏800kg、矿粉100kg、水泥100kg，水170kg。实施例2：磷石膏免烧陶粒轻集料，其主要制作原料及其重量份数如下：磷石膏850kg、矿粉85kg、水泥65kg，水170kg。实施例3：磷石膏免烧陶粒轻集料，其主要制作原料及其重量份数如下：磷石膏880kg、矿粉55kg、水泥65kg，水170kg。实施例4：磷石膏免烧陶粒轻集料，其主要制作原料及其重量份数如下：磷石膏900kg、矿粉33kg、水泥67kg，水170kg。实施例1-4中磷石膏免烧陶粒轻集料的生产加工过程，具体如下：S1：将上述原料投入到搅拌机中混合均匀；S2：将上述混合均匀的原料按照重量百分比边造粒边计量加水，造粒设备倾斜角度为60度，加水速度为1.5L/min；S3：将S2中生产出来的磷石膏陶粒球在20℃进行初凝和终凝，初凝时间16h，终凝时间30h，初凝和终凝完成后采用浸水方式进行养护15天；S4：将S3中生产出的磷石膏陶粒球转运到具有防尘设施的场地内堆放，自然干燥处理以使磷石膏陶粒球的含水率为6％；S5：对磷石膏陶粒球进行破碎，出料粒度10-40mm，获得磷石膏陶粒球轻集料；S6：对磷石膏陶粒球轻集料应进行筛分分级处理并分类存放；检测结果如表1：表1实施例1-4检测结构统计表实施例堆积密度筒压强度1h吸水率软化系数1998kg/m36.8MPa4.1％0.982970kg/m36MPa5.7％0.903965kg/m35.1MPa7.9％0.864950kg/m34.5MPa8.4％0.82上述磷石膏免烧陶粒轻集料，各项性能指标均超过国家标准GB/T17431.2-20101轻集料性能标准，其中，实施例1的磷石膏免烧陶粒轻集料适用于混凝土及混凝土制品用磷石膏轻集料，实施例2-4的磷石膏免烧陶粒轻集料适用于磷石膏水稳层。制备实施例1的磷石膏免烧陶粒轻集料的工艺参数还有其它优选选择，现以实施例方式做详细说明。实施例5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：由磷石膏、矿粉、水泥组成的混合物和水组成，所述混合物中各原料的重量百分比分别为：磷石膏80-90％、矿粉3.3-10％、水泥6.5-10％；所述水的重量为所述混合物重量和的17％。/n

【技术特征摘要】
1.磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：由磷石膏、矿粉、水泥组成的混合物和水组成，所述混合物中各原料的重量百分比分别为：磷石膏80-90％、矿粉3.3-10％、水泥6.5-10％；所述水的重量为所述混合物重量和的17％。


2.如权利要求1所述的磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：磷石膏PH值大于3.0，磷石膏细度为80um筛余量不大于20％，矿粉为S95级，水泥为PO42.5的普通硅酸盐水泥。


3.如权利要求2所述的磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：所述混合物中各原料的重量百分比为：磷石膏80％、矿粉10％、水泥10％。


4.如权利要求2所述的磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：所述混合物中各原料的重量百分比为：磷石膏85％、矿粉8.5％、水泥6.5％。


5.如权利要求2所述的磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：所述混合物中各原料的重量百分比为：磷石膏88％、矿粉5.5％、水泥6.5％。


6.如权利要求2所述的磷石膏免烧陶粒轻集料，其特征在于：所述混合物中各原料的重量百分比为：磷石膏90％、矿粉3.3％、水泥6.7％。


7.权利要求1-6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴赤球，吕伟，王玉珍，龚文辉，彭宏英，
申请(专利权)人：湖北昌耀新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42