[发明专利]半水磷石膏砖及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于工业废渣利用领域，具体涉及一种用半水磷石膏制得的砖及其制备方法。

背景技术

磷石膏是生产磷酸过程中排出的固体废渣，每生产1吨P₂O₅可得4-5吨的干渣磷石膏。根据湿法磷酸生产工艺的不同，副产的磷石膏成份也不同，如二水法磷酸工艺副产的磷石膏主要成份为CaSO₄·2H₂O，半水法磷酸工艺副产的磷石膏主要成份为CaSO₄·1/2H₂O。大量磷石膏排放不但占用土地而且污染环境，为了消除磷石膏对环境的污染，目前主要用磷石膏来制备水泥缓凝剂、建材等产品。

使用二水磷石膏生产石膏砖是消耗磷石膏的一个途径。但是，直接用二水磷石膏制砖，需要加入大量胶凝材料，而且成型过程要求很高的压力，因此通常先把二水磷石膏进行处理后再进行生产。如中国专利文献CN20061002005公开了一种将二水磷石膏在蒸汽中蒸制后在制备石膏砖的方法；中国专利文献CN100364917C中则公开了一种将二水磷石膏煅烧成半水磷石膏和无水磷石膏相混合的产物，再配合其他物料压制成型，养护的方法。

但是，以上方法都是将没有胶凝性的二水磷石膏蒸养或煅烧成具有一定胶凝性的半水石膏和无水石膏，从而使其具备胶凝性能，便于制砖的生产。这些技术虽然能够使用磷石膏，降低了对成型设备压力要求，但是对二水磷石膏进行蒸压或煅烧处理仍然是一个高能耗的过程，也大大增加了，而成本过高会使石膏砖的运距受限，难以大范围销售；同时，蒸制和煅烧过程中大量如煤炭等燃料的使用显然会不可避免的产生了新的污染，因此并没有很好的解决二水磷石膏对环境的污染问题。

本领域目前急需开发能减少污染和能耗，并能低成本地使用半水磷石膏制砖的技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能不用蒸制和煅烧处理就能用半水磷石膏制砖的技术，实现半水磷石膏的循环利用，解决工业废渣对环境的污染。

为实现上述目的，本发明提供一种半水磷石膏砖。该半水磷石膏砖,其特征在于是由以下原料制备而成：

半水磷石膏50-80％、激发剂1-2％、粉煤灰8-20％、水泥3-5％、生石灰3-5％、骨料5-20％。

其中，上述半水磷石膏砖的原料中的半水磷石膏为半水法磷酸工艺副产物。

其中，上述半水磷石膏砖的原料中的所述的激发剂为硫酸钠或硫酸钾中的至少一种。

其中，上述半水磷石膏砖的原料中的半水磷石膏的结晶水含量为为6％～12％。

其中，上述半水磷石膏砖的原料中所述的骨料为采石场碎石，含泥量不大于5％。其中，上述半水磷石膏砖的原料中所述水泥采用标号不低于42.5#的产品。

同时，本发明还提供了一种制备权上述的半水磷石膏制砖的方法。该方法包括以下步骤：

a、按照配比称取原料，将原料加水混合均匀，控制混合物料总含水率在10～15％；

b、将步骤a所得混合物料送入制砖机，以10～50MPa的压力压制成砖坯；

c、将砖坯静置1h～5h后送入养护室常压养护，温度控制在65～90℃，养护时间控制在8～16小时，得到半水磷石膏砖成品。

此外，本发明还提供了使用上述方法制备得到的半水磷石膏砖。

本发明的有益效果在于：创造性地使用了合适的激发剂和适当的原料比例，与现有技术相比，工艺简单，设备要求低，不需要使用蒸制和煅烧等步骤，且压制的压力也低。另外半水磷石膏掺量高，最高可达80％。而制得的石膏砖平均抗压在20Mpa以上，软化系数在0.85以上，其他各项指标均达到《混泥土实心砖》GB/T21144-2007，MU20的标准要求。使用本发明方法能大量消耗磷石膏，节约土地，减少污染，具有重大的经济和社会意义。

附图说明

图1是本发明的工艺示意图。

具体实施方式

半水物湿法磷酸工艺副产的半水磷石膏(CaSO₄·1/2H₂O)，由于其形貌为聚晶状而非α石膏的短柱状，且含有大量酸性杂质，不经过改性基本没有胶凝性能，一直难以进行资源化利用。发明人想到，如果能够通过合适的手段激发半水磷石膏潜在的胶凝性能，那么就可以直接用来生产石膏砖，这样不仅可以克服二水磷石膏直接生产石膏砖技术的弊病，简化工艺，节约能耗，降低生产成本，而且可以为半水磷石膏的资源化利用开辟新的途径。经过大量工作，终于得到了本发明的半水磷石膏砖配方及其制备工艺。