[发明专利]一种仿花岗石墙体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体来说，涉及一种仿花岗石墙体材料及其制备方法。

背景技术

在磷酸生产过程中，每生产一吨P₂O₅副产五吨磷石膏，中型磷酸生产企业每年年副产磷石膏约为350万吨。如此多的磷石膏不仅需要一个较大的堆渣场，而且还会造成水源污染。目前，最常用的磷石膏处理方法有以下四种：

第一种方法：将磷酸膏用来回填矿坑。据统计，在未采用磷石膏来回填矿山井巷时，矿山井巷充填成本占采矿的1/3，而充填物料又占充填成本的80％，用磷石膏来填充矿山井巷，填充成本约占采矿成本的1/5，不仅节约了填充成本，而且提高了三废利用率，减少了环保污染。但是，由于磷石膏胶凝剂充填料粘度高、沉降快、凝结快、细颗粒多、易堵管、难清理等因素，目前，常用的方法是采用混合物料车间通过长距离汽车运输至矿区，就近矿洞建立充填站，用泵输送至井巷等流程完成充填。汽车运输从磷石膏堆场到充填站一般有30公里左右的路程，大部分为盘山公路。运输磷石膏的车是普通的双桥车无密封易扬尘、运磷石膏胶凝剂的车虽是槽车有密封但车身长在盘山公路上驾驶存在较大的道路运输和交通安全隐患，且磷石膏胶凝剂入库用铲车倒运、筛分充满了扬尘和噪音，对配浆环境、人员、设备都存在较大的安全和污染隐患。采用管道运输，充填站因其磷石膏和磷石膏胶凝剂配比比例和管道坡度、弯度、材质设计选用不合理，经常发生堵塞管道，造成设备超压、电机超负荷等设备安全运行隐患且管道堵塞后无法清洗只有破坏性拆除，管道浪费较大、成本较高、生产连续性低、设备及人员存在较大的安全生产运行隐患。

第二种方法：将磷石膏生产水泥絮凝剂。磷石膏的结晶形态与天然石膏相同，为棱形或柱形板状结晶，化学成分与天然石膏成分基本相似，但由于含有可溶性五氧化二磷、磷酸盐、水溶性氟化物、不溶性五氧化二磷以及有机杂质等，会延长水泥的水化时间、降低早期强度以及延长凝结时间，因此不能将磷石膏直接用作水泥的缓凝剂。需要将磷石膏进行处理，目前常用的方法是将磷石膏经洗涤、预处理、干燥和煅烧等工艺处理，该法获得水泥缓凝剂成本低，但是将磷石膏生产水泥缓凝剂的流程长，设备投资大，且生产的絮凝剂中仍不可避免地含有五氧化二磷和氟化物，使水泥的水化时间以及凝结时间较长。

第三种方法：将磷石膏制硫铵和碳酸钙，该方法是利用氨和二氧化碳将磷石膏转化成硫铵和碳酸钙，该方法对磷石膏的质量要求较高，且生产流程长，投资大。

第四种方法：将磷石膏用来改良碱性土壤。磷石膏中含有五氧化二磷，导致磷石膏显酸性，其pH值为1.5～4.5，可用来中和土壤中的碱性，且磷石膏中含有的磷、铁、镁、硅、锌、硫以及钙等成分是植物生长必须的营养元素。

上述几种方法推动了我国磷石膏资源化的技术进步，但上述技术未能充分的对磷石膏进行利用，并且不能从根本上解决磷石膏堆积如山的现状。因此，有人将磷石膏用作制备仿花岗石墙体材料的原料，通过该途径能够大量的处理磷石膏，且能较好地将磷石膏进行综合利用。目前，通常将磷石膏与少量水泥、纸浆、纤维增强材料等混合后，再经过加压后制成磷石膏纤维板，由于磷石膏本身不具有胶凝性、含水量高以及含有多种杂质等特性，采用该方法生产的磷石膏仿花岗石墙体材料的耐磨性、耐候性、抗压强度等性能偏低，难以达到建筑装饰材料的使用要求。将磷石膏用来制备仿花岗石墙体材料的专利申请有很多，例如，专利CN101219881公开了一种磷石膏复合材料，其是以磷石膏和脲醛树脂为主要原料，辅以酚醛树脂、核桃壳、聚丙烯酰胺、粉煤灰，将上述原料混合搅拌后，再经过挤压成型即得，制作工艺简单。专利号为ZL200810233755.0，发明名称为“一种利用工业废渣生产的仿花岗石墙体材料”，其是以重量份计，将磷石膏10～40份、石灰5～15份、水泥15～28份、水玻璃0.02～0.05份、减水剂0.01～0.05份、缓凝剂0～0.004份、早强剂0～0.005份以及消泡剂0～0.008份混合后，按照水料比为4:10加水搅拌均匀，然后浇筑到模里成型，自然风干即可。其具有制造工艺简单、生产成本低、有一定的保温隔热效果的优点。将磷石膏用于生产仿花岗石墙体材料，研究一种配方简单，生产工艺简单，并且生产出综合性能好的建筑产品，具有显著的经济意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种配方合理、制备工艺简单的仿花岗石墙体材料及其制备方法，以解决现有磷石膏堆积如山的现状，并将磷石膏进行利用，取得更大的经济效益和社会效益。