[发明专利]一种磷石膏路面材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种磷石膏路面材料及其制备方法。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸生产中的一种副产物，为一种含磷以硫酸钙为主的固体残渣。主要成分除硫酸钙外，还含有少量未分解的磷矿粉、游离磷酸、磷酸铁、磷酸铝、与石膏共晶的磷酸氢钙和氟硅酸盐等杂质。磷石膏是作为工业副产石膏每年产生量及堆存量最大的一种，根据国家发改委《大宗固体废弃物综合利用实施方案》，全国磷石膏年产生量达6000万吨以上，目前综合利用率仅20％左右。

目前多数磷石膏的处理仍以厂区堆置、矿区填埋为主，具有很大的环境风险隐患。有将磷石膏处理后添加于水泥制程中与水泥熟料一起研磨混合作为水泥的缓凝剂，但添加比例约4％-5％；有利用煅烧技术将磷石膏处理成为半水石膏，再与一般石膏混合应用于建筑石膏板材，但磷石膏添加比例仅有10％-15％。前述无论是作为水泥缓凝剂抑或是用于建筑石膏板材，相比于国家政策的要求，磷石膏添加比例都明显偏低。

此外，也有将磷石膏直接应用于盐碱化地区的土壤改良，或用于产制工业用硫酸，但均因磷石膏污染性杂质复杂，预处理投资大、能耗高、污水排放二次污染，或磷石膏利用效率低下，投资运营成本高昂等原因，使得这些领域的实际应用仍存在相当程度的落差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种磷石膏路面材料及其制备方法，解决了磷石膏资源再利用过程中存在的磷石膏添加量小，以建筑材料利用过程中结合料种类多，施工性弱，建设成本高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磷石膏路面材料，其包括如下重量份的成分：磷石膏75～95份，水泥4～12份，水2～15份，固化剂0.02～0.22份。

其中，该磷石膏路面材料还包括如下重量份的成分：改性剂0.01～0.05份。

其中，所述磷石膏含水率在15％以下。

其中，所述磷石膏的粒径小于30mm。

其中，所述水泥为32.5级强度或42.5级强度的道路硅酸盐水泥。

其中，所述固化剂为共聚乙烯乳化液、有机硅憎水剂或聚羧酸减水剂中的一种或任意多种混合液。

其中，所述改性剂为硅烷偶联剂、木质素磺酸钠或水玻璃中的一种或任意多种混合液。

其中，该磷石膏路面材料包括如下重量份的成分：含水率14％的磷石膏94份，42.5级强度的道路硅酸盐水泥4份，水2份，固化剂0.2份，改性剂0.05份；

进一步地，固化剂包括92％的共聚乙烯乳化液以及8％的聚羧酸减水剂；改性剂包括100％的木质素磺酸钠。

其中，该磷石膏路面材料包括如下重量份的成分：含水率8％的磷石膏80份，42.5级强度的道路硅酸盐水泥8份，水12份，固化剂0.1份，改性剂0.024份；

进一步地，固化剂包括100％的共聚乙烯乳化液；改性剂包括90％的硅烷偶联剂和10％的水玻璃。

其中，该磷石膏路面材料包括如下重量份的成分：含水率0.2％的磷石膏75份，32.5级强度的道路硅酸盐水泥11份，水14份，固化剂0.02份，改性剂0.01份；

进一步地，固化剂包括90％的共聚乙烯乳化液以及10％的有机硅憎水剂；改性剂包括100％的硅烷偶联剂。

本发明还提供一种制备所述的磷石膏路面材料的方法，其包括如下步骤：

S1、将固化剂与水按照成分组成比例混合形成混合液。

S2、将磷石膏与水泥混合均匀，混匀过程中控制温度为5～50℃；

S3、将步骤S1中所得混合液加入至磷石膏与水泥混合物中搅拌均匀，以制备出含水率在12％-18％，最大干密度在1.530～1.620g/cm³磷石膏路面材料；

S4、将步骤S3中的磷石膏路面材料于混合后0～24小时内进行压实。

(三)有益效果