[发明专利]一种利用钡渣制备的磷石膏轻质板材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种利用钡渣制备的磷石膏轻质板材及其制备方法，所述磷石膏轻质板材原料组分及其质量份如下：钡渣10‑20份、二水磷石膏4‑10份、磷半水石膏60‑80份、偏高岭土5‑15份、电石渣1‑3份、轻集料0.5‑1.2份、缓凝剂0‑0.1份、减水剂0.1‑0.3份、保水剂0‑0.1份。本发明提供的利用钡渣制备的磷石膏轻质板材轻质保温，容重在600‑1000Kg/m³范围内可调，导热系数均低于0.15W/(m·K)，无明显分层开裂，石膏水化的微膨胀性可以有效克服传统水泥板材收缩开裂的问题，所制备的轻质板材各项性能均满足JGT169‑2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》的标准。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种利用钡渣制备的磷石膏轻质板材及其制备方法。

背景技术

磷石膏是我国磷化工产业中最主要的工业副产品，每生产1吨P₂O₅需排放

4.5-5吨磷石膏。由于磷石膏中含有磷、氟、有机物等有害杂质，目前尚无有效的预处理技术能够完全消除杂质的影响，导致以磷石膏为原料制备的相关产品附加值低，企业利用磷石膏的积极性不高，主要采取露天堆存方式处理。据统计，目前我国磷石膏累计堆存量已超过3亿吨。磷石膏的堆存量与日俱增，不仅占用大量土地、浪费资源，且有害杂质随雨水浸出，产生酸性废水，引起土壤、水系、大气的严重污染和生态危害。

钡渣是重晶石生产碳酸钡时产生的工业废渣，每生产一吨钡盐会产生0.8-1吨钡渣。钡渣中含有酸溶性钡、水溶性钡以及一些重金属、稀土元素等。目前，钡渣的处理方式仍以堆存为主，不仅占用大量的土地资源，有害离子的浸出也会引起土壤环境的严重污染。

目前，尚无大规模利用磷石膏、钡渣等废弃物的方法。中国专利CN104058786B公开了一种利用钡渣的高性能加气混凝土建筑材料及其制备方法，充分利用了钡渣，在高温蒸压条件下，Ba²⁺与SO₄^2-参与化学反应生成难溶的BaSO₄，对Ba²⁺进行固化，从而降低了环境污染；中国专利CN102531500A公开了一种钡渣粉煤灰砌块及其生产方法，减少了钡渣对环境的污染，将废弃物替代粘土砖，实现废物利用。但是上述技术产品功能单一、附加值低，无法实现大规模推广应用，本发明利用钡渣制备磷石膏轻质板材，产品利废率高、轻质保温、容重可调，可以作为装配式预制构件，满足现阶段对于装配式建筑的市场需求，产品附加值高、市场前景好，可以解决钡渣、磷石膏两大固体废物大量堆存、污染环境的重大问题，实现其协同处置和资源化利用，同时推动磷化工及盐化工等多个行业的循环可持续发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种利用钡渣制备的磷石膏轻质板材及其制备方法，实现了钡渣和磷石膏的协同处置和资源化利用，所制备的产品利废率高、轻质保温、容重可调，无明显分层开裂，节能环保。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种利用钡渣制备的磷石膏轻质板材，磷石膏轻质板材原料组分及其质量份如下：钡渣10-20份、二水磷石膏4-10份、磷半水石膏60-80份、偏高岭土5-15份、电石渣1-3份、轻集料0.5-1.2份、缓凝剂0-0.1份、减水剂0.1-0.3份、保水剂0-0.1份；

所述磷半水石膏为磷高强石膏和磷建筑石膏按照质量比4：1混合得到的混合物，其中磷高强石膏2h抗折强度大于6MPa，磷建筑石膏2h抗折强度大于3MPa。

按上述方案，所述钡渣为生产钡盐过程中产生的工业废渣(主要成分为BaSO₄、BaCO₃、BaSiO₃、BaS以及一些重金属、稀土元素)烘干磨细后过筛得到，并经80μm方孔筛筛余不大于10％。