[发明专利]一种磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法

说明书

本发明涉及磷石膏陶粒技术领域，尤其是一种磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法，采用大量的磷石膏作为原料，并添加粘土、粉煤灰，经过将粘土采用磷酸脲进行混合研磨成粉末，有效的使得制备的陶粒的密度以及强度得到了改善，提高了陶粒品质，使得磷石膏应用范围得到扩展，提高了磷石膏利用率。

技术领域

本发明涉及磷石膏陶粒技术领域，尤其是一种磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法。

背景技术

磷石膏是我国磷肥产业主要的固体废弃物，主要成分是二水石膏和半水石膏。据不完全统计，我国磷石膏年排放总量超过5500万吨干基量，累计堆存量为2.5亿吨。随着我国高浓度磷肥的发展，磷石膏的排放量将会越来越大，不仅造成了严重的环境污染，也成为磷化工行业可持续发展面临的重大问题。因此，对磷石膏进行有效处理，已经刻不容缓。

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃及少量的FeO、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、TiO₂等。其中SiO₂和Al₂O₃含量可占总含量的60％以上。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

陶粒是陶质的颗粒，表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。陶粒的粒径一般为5～20㎜最大的粒径为25㎜。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。

现有技术中，将磷石膏，粉煤灰等作为原料来制备陶粒的研究技术相对较多，但大多数都是将磷石膏、粉煤灰以添加剂的方式进行添加在主要原料中，进而制备陶粒，使得对磷石膏、粉煤灰的利用率较低；即使有大量使用磷石膏制备陶粒，并且获得其他产品的技术方案产生，其目的并非是直接采用磷石膏作为原料来制备陶粒，进而造成磷石膏制备陶粒的成本较高，能耗较大。

基于此，本研究者经过对磷石膏与粉煤灰进行合理的配比设计，结合其他原料成分的加入与处理，并对陶粒制备过程的工艺步骤以及参数进行限定，为磷石膏制备陶粒技术领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种磷石膏粉煤灰陶粒，原料成分以重量份计为磷石膏50-80份，粘土5-10份，粉煤灰8-12份，其中粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。

所述的原料成分以重量份计为磷石膏60份，粘土8份，粉煤灰10份。

所述的粘土，与磷酸脲混合的质量比为1:0.1-0.4。

所述的研磨，研磨过程加入有占粘土质量11-15％的水，并在研磨完成后，置于温度为60-80℃下处理10-20min，过筛，烘干至恒重。

所述的过筛是过80目的筛。

所述的粉煤灰，成分含量以质量百分比计为SiO₂40-50％、Al₂O₃10-20％、FeO0.2-3％、Fe₂O₃8-15％、CaO2-7％、MgO6-9％、TiO₂3-8％，总量为100％。