一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料领域，公开了一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒及其制备方法，本发明专利技术免烧陶粒包括以下质量百分比：磷石膏35

【技术实现步骤摘要】
一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]磷石膏是工业上湿法生产磷酸的副产物，每生产1t磷肥会产生 4.5
‑
5.5t磷石膏。磷石膏是一种酸性废弃物，大量堆存，不仅使得大量土地资源浪费，还会造成土壤和地下水的污染。磷石膏的利用是世界性难题，磷石膏的利用研究对实现资源优化配置和可持续发展都具有重大意义。同时粉煤灰的化学成分以SiO2和Al2O3为主，可以作为很好的活性胶凝材料，也是制备很多材料的首选原料。但是粉煤灰为玻璃体网状结构，结构稳定不具备活性，在碱性环境下，玻璃体网状结构得到破坏，SiO2、Al2O3溶出，活性得到提高，便于免烧陶粒发生水化反应，产生强度。
[0003]开展资源综合利用，发展循环经济，，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。因此、有必要提出一种产品结合多种固废且工艺简单、低成本的方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒及其制备方法，将多种固废结合在一起，且工艺简单、成本低，制备出一种高强轻质骨料，可广泛应用于陶粒混凝土、水泥混凝土砌块、隔音墙、公路路基材料等行业。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，按重量份计，由如下原料组分制备而成：磷石膏35％
‑
70％、粉煤灰10％
‑
30％、磷尾矿5％
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20％、水泥5％
‑
15％，水和外加剂分别占磷石膏、粉煤灰、磷尾矿、水泥混合物总量的25％
‑
33％、0％
‑
3％。
[0007]优选的，一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，按重量份计，由如下原料组分制备而成：磷石膏45％
‑
60％、粉煤灰20
‑
28％、磷尾矿 14
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18％、水泥6
‑
10％时，水和外加剂分别占磷石膏、粉煤灰、磷尾矿、水泥混合物总量的25％
‑
33％、1％
‑
3％。
[0008]进一步的，所述磷石膏pH值大于3.0，磷石膏细度不小于0.42mm。
[0009]进一步的，所述磷石膏经180
‑
260℃高温烧制2
‑
4h得到半水石膏粉，再将所述磷石膏和半水石膏粉以1
‑
10：1比例混合均匀得到造粒用料磷石膏；或所述磷石膏不经处理直接作为造粒原料使用。
[0010]进一步的，所述磷尾矿中MgCO3、CaCO3的含量大于50％，所述磷尾矿经900
‑
1200℃煅烧3
‑
6h处理。
[0011]进一步的，所述水泥为普通的PO32.5硅酸盐水泥。
[0012]进一步的，所述粉煤灰为一级粉煤灰。
[0013]进一步的，所述外加剂为水溶性硅酸盐、乙醇胺类、硅烷耦合剂、高效减水剂、合成
树脂中的一种或多种。
[0014]一种制备上述的免烧陶粒的方法，包括如下步骤：
[0015]S1.将磷石膏、粉煤灰、磷尾矿、水泥、外加剂水溶液以重量百分比投入到搅拌桶搅拌均匀形成混合料；
[0016]S2.向S1中所述混合料中按照重量百分比加水，进行造粒制成陶粒；
[0017]S3.将S2中所述陶粒进行室温陈化2
‑
4h，再转移至恒温恒湿养护箱养护21
‑
28d。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0019](1)本专利技术制备的陶粒结合了磷石膏、粉煤灰、磷尾矿三种固废材料，可同时减轻这三种固废带来的环境污染问题，实现多种固废资源循环利用；
[0020](2)本专利技术中将磷石膏、磷尾矿都进行了预处理，使得各组分之间结合更加充分，尤其是磷尾矿的煅烧产生大量CaO、MgO，形成碱性激发材料，制备的陶粒性能突出。
[0021](3)本专利技术工艺简单，容易生成产且成本不高，易于实现工业化，制备的免烧陶粒，可广泛用于建筑材料行业。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本专利技术。
[0023]以下实施例主要物料来源如下：磷石膏由湖北鄂中磷石膏库提供，水泥、粉煤灰、以及磷尾矿均在市面上购买，玻璃水为市面上购买碱性水玻璃，硅烷耦合剂为市面上购买的A151(乙烯基三乙氧基硅烷)。其中，半水石膏粉由磷石膏经180
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260℃高温烧制2
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4h得到。
[0024]实施例1：
[0025]一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，包括如下重量份计组份：磷石膏(未经处理、pH＝5、含水率19％)45％、粉煤灰28％、磷尾矿(1000℃煅烧4h)17％、水泥10％，将上述物料形成混合料，水玻璃、硅烷耦合剂、水的重量百分比分别为混合料的1％、0.1％、33％。
[0026]将上述原料过筛后加入到搅拌桶搅拌均匀，通过挤压进行造粒，室温陈化2
‑
3h后移入恒温恒湿养护箱养护21
‑
28d得到免烧陶粒产品。并对免烧陶粒进行性能检测。
[0027]实施例2：
[0028]一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，包括如下重量份计组份：磷石膏(磷石膏和半水石膏粉按质量比4:1混合、pH＝5、含水率19％) 45％、粉煤灰28％、磷尾矿(1000℃煅烧4h)17％、水泥10％，将上述物料形成混合料，水玻璃、硅烷耦合剂、水的重量百分比分别为混合料的1％、0.1％、33％。
[0029]将上述原料过筛后加入到搅拌桶搅拌均匀，通过挤压进行造粒，室温陈化2
‑
3h后移入恒温恒湿养护箱养护21
‑
28d得到免烧陶粒产品。并对免烧陶粒进行性能检测。
[0030]实施例3：
[0031]一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，包括如下重量份计组份：磷石膏(磷石膏和半水石膏粉按质量比4:1混合、pH＝3.4、含水率19％) 45％、粉煤灰28％、磷尾矿(1000℃煅烧4h)17％、水泥10％，将上述物料形成混合料，水玻璃、硅烷耦合剂、水的重量百分比分别为混合料的1％、0.1％、33％。
[0032]将上述原料过筛后加入到搅拌桶搅拌均匀，通过挤压进行造粒，室温陈化2
‑
3h后移入恒温恒湿养护箱养护21
‑
28d得到免烧陶粒产品。并对免烧陶粒进行性能检测。
[0033]实施例4：
[0034]一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，包括如下重量份计组份：磷石膏(磷石膏和半水石膏粉按质量比4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磷石膏的多种固废免烧陶粒，其特征在于，按重量份计，由如下原料组分制备而成：磷石膏35％
‑
70％、粉煤灰10％
‑
30％、磷尾矿5％
‑
20％、水泥5％
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15％，水和外加剂分别占磷石膏、粉煤灰、磷尾矿、水泥混合物总量的25％
‑
33％、0％
‑
3％。2.根据权利要求1所述的免烧陶粒，其特征在于，按重量份计，由如下原料组分制备而成：磷石膏45％
‑
60％、粉煤灰20
‑
28％、磷尾矿14
‑
18％、水泥6
‑
10％时，水和外加剂分别占磷石膏、粉煤灰、磷尾矿、水泥混合物总量的25％
‑
33％、1％
‑
3％。3.根据权利要求1至2任一项所述的免烧陶粒，其特征在于，所述磷石膏pH值大于3.0，磷石膏细度不小于0.42mm。4.根据权利要求3所述的免烧陶粒，其特征在于，所述磷石膏经180
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260℃高温烧制2
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【专利技术属性】
技术研发人员：潘志权，汪洋，李谋玉，樊晨阳，荣喜才，
申请(专利权)人：湖北省长江资源循环利用及装备创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：