[发明专利]采用磷石膏制备的磷石膏基高强轻质砌块及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体的是涉及一种采用磷石膏制备的磷石膏基高强轻质砌块及其生产工艺。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的以二水硫酸钙为主要成分的固体废弃物。通常情况下，生产1吨P₂O₅就要排放4.5～5.5吨磷石膏。近年来，随着磷化工业的不断发展，我国磷石膏的排放量日益增加，2009年我国磷石膏产生量约5000万吨，累计堆存量已超过2亿吨，占用了大量的土地资源。目前，国内磷石膏主要是采用高温热处理脱水生成β半水石膏，由于β半水石膏需水量大，强度低，所以只能用于生产水泥缓凝剂、建筑石膏粉、石膏板、石膏砖等低附加值的产品；而α半水石膏需水量小，强度高，就脱水方式而言，制备α半水石膏方法可以分为蒸压法、水热法以及前两种方法的联合。目前我国主要采用蒸压法，由于蒸压法的溶解再结晶条件不够完善，所生产出α半水石膏的干燥抗压强度为25～50MPa，且要求原料为结晶品位度较高的天然纤维石膏或雪花石膏。常压水热法反应条件温和，对设备要求不高，又节能降耗，还可以对晶形进行有效控制，可制备出强度高且稳定的α半水石膏，所以采用常压水热法，利用磷石膏生产综合性能优越的磷石膏基高强轻质砌块等高附加值的产品是磷石膏资源化利用的重要途径和研究方向，具有广阔的商业前景和社会意义。

石膏砌块是以建筑石膏粉为主要原料，有时添加少量水泥、矿渣等，将上所述胶凝组分称量后加水搅拌、浇筑成型后经干燥制得。目前，我国已制定的相应产品标准为JC/T698—2010《石膏砌块》。石膏砌块的容重较轻，空心砌块容重一般在800kg/m³以下，但强度不高；实心砌块容重一般在1000～1100kg/m³。石膏砌块因为容重较轻，故石膏砌块具有优良的防火性能、良好的保温隔声性能、呼吸功能、质轻等特性，但是存在强度低，耐水性差，遇水易软化，抗渗透性差等问题。

我国利用石膏生产石膏砌块方面的专利文献主要有：1）中国专利CN 102432262A公布了一种轻质高强复合基砌块及其生产方法，其工艺为：建筑石膏粉10～80份、硅酸盐水泥10～30份、粉煤灰10～40份、硼砂0.1～1.5份，按重量份计配备原料，每一立方米的容器使用500～1100公斤原料，加水搅拌成浆体，浇筑成型，固化脱模，在50℃～95℃温度下养护10～12小时。该方法生产的实心石膏砌块容重在1100kg/m³左右，强度最大达10MPa，而本发明所制得的磷石膏基高强轻质砌块经过检测，实现实心砌块的表观密度不高于1000kg/m³，强度等级达到MU10以上，软化系数不低于0.6。2）中国专利CN 102964105A公布了一种柠檬酸石膏空心砌块及其制备方法，其中主要成分是采用柠檬酸石膏和脱硫石膏经过高温煅烧使其完全脱水得到的β半水石膏为主要原料。高温煅烧对设备要求高，而且会消耗大量的能源；制得的β半水石膏需水量较大，强度低，影响最终石膏砌块的性能，无法达到高强而又轻质的效果。因此，采用常压水热法将磷石膏制备成α型高强石膏粉，用来配制磷石膏基高强轻质砌块的生产工艺具有节能环保的特点，大量利用磷石膏，提高其附加值，生产出的磷石膏基高强轻质砌块经过检测，实现实心砌块的表观密度不高于1000kg/m³，强度等级达到MU10以上，软化系数不低于0.6，固体废弃物利用率达70%以上。至今国内尚未见用磷石膏制备高强轻质砌块的专利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有工艺而提供一种采用磷石膏制备的磷石膏基高强轻质砌块及其生产工艺，该工艺利废高、成本低，所得产品性能好，实现了节能环保。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：采用磷石膏制备的磷石膏基高强轻质砌块，其原料组分按重量百分数计为：

α高强石膏的干基：50～70%；

水泥：3～10%；

粉煤灰：10～20%；

玻化微珠：10～20%；

引气剂：0.1～0.4%；

所述的α高强石膏是指改性磷石膏经过常压水热法反应之后利用热水洗涤，固液分离得到的α型半水石膏浆体，其含水率控制在使得最终水料比达到0.4～0.6。

按上述方案，所述的水泥为42.5硅酸盐水泥；所述的粉煤灰为电厂Ⅰ级粉煤灰。