[发明专利]一种磷石膏水泥缓凝剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水泥缓凝剂的制备技术领域，具体一种水泥缓凝剂及制备方法。

背景技术

磷石膏是磷肥工业的固体废弃物.随着近年来高浓度复合肥工业的迅速发展，每年由磷肥化工企业排出的磷石膏超过数千万吨。水泥作为主要工程建筑用原材料之一，应用十分广泛.而水泥的制造，除了由煅烧而得的水泥熟料以及矿渣、粉煤灰等材料之外，为了使水泥凝结时间适当，需要加入少量的缓凝剂，天然石膏就是常用的一种，一般加入量为3％---5％。我国大多天然石膏用于水泥缓凝剂，水泥是一种水硬性胶凝性材料，经水化而硬化。在其水化过程中，水泥熟料的主要矿物硅酸三钙(3CaO.SiO₂)，由于其水化凝结硬化速度较快，必须加入缓凝剂石膏，以调节其凝结硬化时间满足施工需要。其次，石膏也促进钙矾石(3CaO.Al₂O₃.3CaSO₄.32H₂O)的生成，利于增加水泥强度。目前的一些用磷石膏作为主要原料生产的水泥缓凝剂，存在如下问题：一是所加辅料比例不合理，实际操作中难以混合均匀，不能确保质量特性，因而不能确保水泥凝结时间的均匀稳定；二是处理需要煅烧、成球，工序比较繁琐，因而难以推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种成分均匀，有利于提高水泥品质特别是强度的、适合于各种类型水泥的磷石膏缓凝剂，以替代天然石膏。

本发明是这样实现的：一种磷石膏水泥缓凝剂，原料以重量份计：磷石膏30％-65％，石灰3％-15％，明矾石粉5％-35％或者明矾石7％-40％，矿渣8％-40％。

将磷石膏和上述物料按上述配比混合后充分搅拌均化，然后在自然条件下陈化16-120小时后得到产品。

磷石膏缓凝剂对水泥标准稠度需水量与天然石膏相比无明显差别，且安定性合格，符合国家标准要求。

磷石膏缓凝剂经水泥企业长期使用，无任何负面反应，与天然二水石膏进行多次比较试验，其平均结果如下(％)：

磷石膏缓凝剂  二水石膏  初凝时间  终凝时间  28天抗折  28天抗压

5％           0         2:30      3:42      8.3MP_a    39.2MP_a

0             5％       2:45      3:45      7.6MP_a    37.1MP_a

经多次比对试验，磷石膏缓凝剂和二水石膏对水泥凝结时间的影响无明显差异，符合国家标准要求。28天抗压强度增加2-4MP_a。另外，随着磷石膏的掺加量的增加，水泥胶砂的抗折、抗压存在最大值。可根据水泥熟料的矿物组成及水泥的磨细程度等工艺参数进一步优化。

本发明与现有技术相比的有益效果是：省去了煅烧成球工序，便于对磷石膏加工处理；显著地提高了水泥28天抗压强度值，因而在欲保持同样的水泥强度值条件下，可以提高水泥中混合材的掺加量，为水泥企业带来经济效益。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明作进一步地描述。

实施例：

一种磷石膏水泥缓凝剂由下列重量百分比的原料组成：

磷石膏30％-65％，石灰3％-15％，明矾石粉5％-35％或者明矾石7％-40％，矿渣8％-40％。

按上述配比，将物料混合后充分搅拌均化，然后在自然条件下陈化16-120小时后得到磷石膏水泥缓凝剂。