一种改性β-磷石膏及改性方法和β-磷石膏用改性剂及应用方法技术

本发明专利技术涉及β

【技术实现步骤摘要】
一种改性
β
‑
磷石膏及改性方法和
β
‑
磷石膏用改性剂及应用方法


[0001]本专利技术涉及β
‑
磷石膏改进
，尤其是一种改性β
‑
磷石膏及改性方法和β
‑
磷石膏用改性剂及应用方法。

技术介绍

[0002]磷石膏是湿法磷酸生产工艺中，采用硫酸浸取磷矿生产磷酸而排出来的固废，且每生产1t磷酸会产生3
‑
5t磷石膏。磷石膏主要成分为 CaSO4·
2H2O、SiO2，还含有P2O5、氟、游离酸等有害物质，使得磷石膏具有较强的酸性、溶蚀性，在磷石膏堆场，极易发生管涌、流土，造成酸性废水流失；同时，磷石膏堆场干裂缝受雨水冲刷，容易形成溶洞、溶沟、溶槽等现象，容易造成地表水、地下水的污染。因此，大量磷石膏堆存，不仅会造成土地资源浪费，对生态系统造成严重危害；而且还制约着湿法磷酸、磷肥等产业的可持续发展。
[0003]近年来，随着磷石膏堆存所带来的技术缺陷、环保缺陷等不断凸显，将磷石膏综合利用受到了企业、研究人员等多方面的高度重视和关注，促使磷石膏资源被广泛应用于农业、工业、建筑材料等多个领域，其中，以建筑材料领域具有消纳量较大，能实现快速消纳磷石膏堆存目的，使磷石膏在建筑材料方面应用技术逐渐趋于成熟，形成了大量的建筑材料产品，例如：石膏板、粉刷石膏、石膏线条、石膏抹灰砂浆、石膏砌块、石膏砖等，使得磷石膏资源化综合利用产业链在建筑材料领域得到基本形成，极大程度提高了磷石膏资源综合利用规模和水平。但是，β
‑
磷石膏的水化产物是立方晶体，结构紧密性不足，稳定性差，使得β
‑
磷石膏制品存在着两大技术缺陷：
①
β
‑
磷石膏产品强度低，通常成型出厂后，强度＜10MPa；
②
β
‑
磷石膏产品耐水性较差，难以长期服役于潮湿环境。因此，如何对磷石膏进行改性，成为了利用磷石膏生产建筑材料产品的技术难题。
[0004]为此，有研究者针对β
‑
磷石膏生产磷石膏基墙体材料作出了研究，例如：专利号为201310385708.9公开了将β
‑
磷石膏中掺入电石渣，在球磨机中粉磨，再煅烧成改性磷石膏，再将该改性磷石膏与矿物掺合料、水泥、缓凝剂、减水剂、消泡剂、增稠剂配制成，使得墙体材料的抗折强度≥2.5MPa，抗压强度≥5MPa，软化系数≥0.35。可见，该法所改性的磷石膏用于制备成磷石膏墙体材料后，其强度依然较低，不耐水侵蚀，难以满足高强度磷石膏制品的需求。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供改性β
‑ꢀ
磷石膏及改性方法和β
‑
磷石膏用改性剂及应用方法，实现对β
‑
磷石膏改性，改善β
‑
磷石膏的强度、结构紧密性、稳定性，促使β
‑
磷石膏制品的强度≥30MPa，软化系数≥0.95，空心率≥45％，容重≤ 700kg/m2，且磷石膏制品的其他技术指标均能够符合相应标准要求，例如：磷石膏砌块符合JC/T 698
‑
2010《石膏砌块》的标准要求。磷石膏空心墙板符合GBT23451
‑
2009《建筑用轻质隔墙板》的标准要求。
[0006]具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]本专利技术创造的目的之一在于提供β
‑
磷石膏用改性剂，原料成分以质量比计为：超细亚纳米材料：转晶剂：表面活性剂：缓凝剂：超细纤维＝1
‑
5:3
‑
10:0.1
‑
1.5:0.1
‑
1.0:0.2
‑
1.5。
[0008]优选，所述原料成分以质量比计为：超细亚纳米材料：转晶剂：表面活性剂：缓凝剂：超细纤维＝3:5:0.8:0.3:1.1。
[0009]优选，所述超细亚纳米材料为非活性亚纳米材料和/或非活性亚纳米材料，例如：选自但不仅限于纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米碳酸钡等。
[0010]优选，所述转晶剂选自但不仅限于Ⅱ型无水石膏、α型半水石膏。
[0011]优选，所述表面活性剂选自但不仅限于水解树脂、聚羧酸减水剂、聚酰胺减水剂、奈细减水剂等。
[0012]优选，所述超细纤维选自但不仅限于木质纤维。
[0013]本专利技术创造的目的之二在于提供上述β
‑
磷石膏用改性剂用于对β
‑
磷石膏改性的应用方法，将上述磷石膏用改性剂添加到β
‑
磷石膏中拌合均匀和/或混合后研磨过200目筛；所述磷石膏改性剂添加量占β磷石膏质量4
‑
17％。
[0014]本专利技术创造的目的之三在于提供一种β
‑
磷石膏的改性方法，利用上述磷石膏用改性剂按照上述应用方法进行β
‑
磷石膏改性即可。
[0015]本专利技术创造的目的之四在于提供上述的方法改性而得的改性β
‑ꢀ
磷石膏。
[0016]本专利技术创造的目的之五在于提供上述改性β
‑
磷石膏应用于磷石膏砌块或磷石膏空心墙板的制备。
[0017]与现有技术相比，本专利技术创造的技术效果体现在：
[0018]①
本专利技术创造对β
‑
磷石膏改性的工艺流程简单，操作方便，改性的工程周期短、成本低；且经改性后的β
‑
磷石膏制备成砌块或空心墙板后，能够快速固化成型，提高β
‑
磷石膏制品强度、软化系数和空心率，同时，降低了容重，使得抗压强度≥30MPa，软化系数≥ 0.95，空心率≥45％，容重＜700kg/m2，极大程度提高了β
‑
磷石膏制品出厂效率，提高了β
‑
磷石膏制品品质，降低了生产成本，促进了磷石膏高附加值利用，有助于加快磷石膏消纳。
[0019]②
本专利技术创造采用超细亚纳米材料、转晶剂、表面活性剂、缓凝剂、超细纤维配制成β
‑
磷石膏改性剂，其原料易得，配比合理，使得添加改性处理β
‑
磷石膏后，改善了β
‑
磷石膏晶体结构，使得β
‑ꢀ
磷石膏更加致密，提高了强度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术创造改性方法的工艺流程示意图。
[0021]图2为2021年4月20日试验室检测改性β磷石膏性能报告。
[0022]图3为2021年4月22日试验室检测改性β磷石膏性能报告。
[0023]图4为2021年5月12日试验室检测改性β磷石膏性能报告。
具体实施方式
[0024]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。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种β
‑
磷石膏用改性剂，其特征在于，原料成分以质量比计为：超细亚纳米材料：转晶剂：表面活性剂：缓凝剂：超细纤维＝1
‑
5:3
‑
10:0.1
‑
1.5:0.1
‑
1.0:0.2
‑
1.5。2.如权利要求1所述β
‑
磷石膏用改性剂，其特征在于，所述原料成分以质量比计为：超细亚纳米材料：转晶剂：表面活性剂：缓凝剂：超细纤维＝3:5:0.8:0.3:1.1。3.如权利要求1或2所述β
‑
磷石膏用改性剂，其特征在于，所述超细亚纳米材料为非活性纳米材料和/或非活性亚纳米材料。4.如权利要求1或2所述β
‑
磷石膏用改性剂，其特征在于，所述转晶剂为Ⅱ型无水石膏、α型半水石膏中至少一种。5.如权利要求1或2所述β
‑
磷石膏用改性剂，其特征在于，所述表面活性剂为水解树脂、聚羧酸减水剂、聚酰胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵源，赵鹤玲，王尧，佘益坤，王建义，
申请(专利权)人：赵源，
类型：发明
国别省市：