[发明专利]一种利用半水磷石膏制备水泥缓凝剂的方法

说明书

一种利用半水磷石膏制备水泥缓凝剂的方法，是用生石灰粉、碳酸钙粉等碱性含钙改性剂调节半水磷石膏的pH，通过熟化、翻堆等工序对半水磷石膏进行改性，使半水磷石膏在碱性条件下进行自然转晶为二水石膏以达到代替天然石膏做水泥缓凝剂的目的。本发明充分利用自然转晶过程的化学热降低产品附着水，流程短、无需烘干、无需造粒、设备投资低、能耗低，所产水泥缓凝剂性质稳定、所含水溶性磷低、水溶性氟低、流动性能好，对磷石膏走绿色发展之路具有十分重要的指导意义。

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种利用半水磷石膏制备水泥缓凝剂的方法。

背景技术

半水磷石膏是半水湿法磷酸生产过程中的副产物，每生产1吨P₂O₅将排放约7吨半水石膏，随着磷肥工业的发展每年有数千万吨的磷石膏排放，不仅污染环境，还极大的制约了企业的发展。近年来，针对当前资源约束紧、环境污染严重、生态退化的现状，从中央到地方已把磷石膏堆放污染问题作为重点整治对象，并重拳出击，对磷石膏绿色发展和环境保护提出了更加严厉的要求。磷石膏走绿色发展之路已成为必然。与天然石膏相比，半水磷石膏纯度高、排放量大，但综合利用率低。通过对半水磷石膏改性生产水泥缓凝剂，不仅可以变废为宝，提高企业的经济效益，在促进磷石膏走绿色发展之路方面还具有更加重要的指导意义。

水泥企业每年需要大量的天然石膏作为水泥缓凝剂使用，但半水磷石膏化学组分及结构均与天然石膏不同，要将半水石膏运用于水泥中做缓凝剂必须对半水石膏进行改性，并使改性后半水磷石膏达到以下要求：

(1)与天然石膏化学组分及结构相同；

(2)水溶性磷含量低于0.1％，水溶性氟含量低于0.1％；

(3)含水率低，一般要求低于16％；

(4)流动性好，添加过程能均匀掺入且不会造成堵料现象。

目前，国内制备磷石膏水泥缓凝剂的方法，一般是采用将磷石膏经过净化、中和、煅烧、再水化、成球等工序制成粒状产品的工艺，该工艺虽然能制得产品质量稳定、符合要求的产品，但流程长、设备投资高、能耗高。

发明内容

本发明的目的在于，解决半水磷石膏不能直接用作水泥缓凝剂的问题，提供了一种利用半水磷石膏制备水泥缓凝剂的方法，本发明对半水磷石膏做改性生产水泥缓凝剂，充分利用改性过程产生的化学热，不仅可以将半水磷石膏变废为宝，提高企业的经济效益，对环境保护更有深远的意义。

本发明通过以下步骤得以实现：

一种利用半水磷石膏制备水泥缓凝剂的方法，用生石灰粉、碳酸钙粉两种碱性含钙改性剂调节半水磷石膏的pH，通过熟化、翻堆工序对半水磷石膏进行改性，使半水磷石膏在碱性条件下进行自然转晶为二水石膏；

其中，所述的半水磷石膏为半水湿法磷酸工业副产物；

所述半水磷石膏水溶性五氧化二磷质量分数小于3％，水溶性氟小于1％,附着水质量分数与结晶水质量分数之和小于36％。

所述的pH，用生石灰粉、碳酸钙粉两种碱性含钙改性剂调节半水磷石膏的pH值为11～14，优选pH为12～13；

所述生石灰粉的加入质量为半水磷石膏湿基质量的0.4％～5％，碳酸钙粉加入量为半水磷石膏湿基质量的0％～2％；优选加入生石灰粉的质量为半水磷石膏水溶磷质量的1.5倍；进一步优选先加入碳酸钙粉质量为半水磷石膏质量的2％，混匀后再加入半水磷石膏水溶磷质量0.5倍的生石灰粉；

所述熟化时间3～7天，优选熟化时间5～7天；

所述翻堆是根据改性后物料情况进行，翻堆次数1～2次，优选熟化第三天翻堆一次，充分利用半水石膏转化为二水石膏的化学热带走部分附着水。

本发明生石灰粉、碳酸钙粉均过80目。