[发明专利]利用黄磷熔渣制备轻型复合人造石型材的方法

说明书

本发明提供的利用黄磷熔渣制备轻型复合人造石型材的方法，所述方法包括：S1.气孔基层制备，将硅石粉和石灰石粒料混匀并均匀布设在基层成型模具底部，再将黄磷熔渣浇筑入基层成型模具内，经过保温、冷却、切割工序后制得气孔基层型材；S2.面层制备及轻型复合人造石型材成型，将粘合剂与天然石材粒料或粉料、无机矿物颜料混合搅拌得到混合料，并将气孔基层型材放入人造石成型模具底部，再将混合料注入人造石成型模具内经复合工序均匀覆于气孔基层型材表面形成面层；最后经固化、脱模、抛光工序制得轻型复合人造石型材。本发明的有益效果体现在，既降低了气孔基层型材比重，又降低了黄磷熔渣中残留的游离氧化钙和氧化镁含量，实现黄磷熔渣变废为宝。

技术领域

本发明涉及冶金化工和建材技术领域，尤其涉及一种利用黄磷熔渣制备轻型复合人造石型材的方法。

背景技术

人造石是以高分子聚合物或水泥或两者混合物为粘合剂，以天然石材碎料和/或天然石英石或氢氧化铝粉等为主要原料，加入颜料及其他辅助剂，经混合搅拌、凝结固化等工序复合而成的材料。主要包括人造石实体面料，人造石石英石和人造石岗石等产品。按粘合剂的成分不同，分为有机、无机和有机-无机复合人造石三大类。

有机人造石是以碎石、石粉等为基础原料，以合成树脂为粘合剂，经搅拌成型、凝固、切割、抛光等工序制成。其优点是结构致密、表面光滑、色彩丰富、装饰性强；不足是表面硬度低，抗刻划性能弱，耐热性差、耐老化性差。无机人造石主要使用无机粘合剂，如水泥、菱苦土、石膏等胶结碎石、石粉等天然矿物原料、无机工业废渣或无机化工原料，经搅拌成型、凝固、切割、抛光等工序制成。优点是不含对人体有害的可挥发性有机物，耐热、防火、耐老化性强；不足是石材的强度较低、光泽度较低、抗污性差。有机-无机复合人造石兼具了前两者的优点，用有机、无机两种粘合剂胶结碎石、石粉等骨料，经搅拌成型、凝固、切割、抛光等工序制成。包括两类：一类是均一结构的块材，用混合胶黏剂胶结碎石、石粉而成，耐热性和抗翘曲变形有较大改善；另一类为复层结构板材，其底层或称基层为混凝土结构，面层为树脂型人造石结构。而复层结构板材存在的主要问题是表面层易剥离、脱落。

黄磷熔渣是电炉法生产黄磷的副产物，温度为1350～1450℃，冷却后为块状结晶，呈淡灰色到灰色，发育有气孔及晶洞，并在其中广泛发育了针状晶簇，其抗压强度大于1600kg/cm²(160MPa)，超过花岗斑岩和细砂岩的抗压强度。每生产1t黄磷副产熔渣7.5～11.8t。主要矿物成分是环状硅灰石、枪晶石和两种成分稍有差异的硅酸钙及少量的活性氧化钙，副产物有磷灰石、木屑石、金红石等。化学组成为：CaO含量47％～52％，SiO₂含量40％～43％，Al₂O₃含量2％～8％，MgO含量0.80％～2.5％，Fe₂O₃含量0.3％～0.9％，P₂O₅含量0.80％～3.5％，F含量1％～3％。硬度5，比重2.89。其中，游离的活性氧化钙和活性氧化镁约占4％～5％，是黄磷熔渣用于建材产品最主要的有害成分。

据相关资料统计，我国现有电炉法黄磷生产装置392台(套)，装机规模394.7万KVA，生产能力191.40万t/a，实际产量约80万t/a，副产黄磷熔渣约800万t/a。现有的黄磷电炉大多数采用熔渣间断自流出渣，经磷铁沉降后，1200～1450℃的熔渣流入水淬池水淬，获得水淬渣，在此过程中产生大量的弥散型乏蒸汽，造成严重的环境污染和视觉污染。目前，除部分水淬渣用于生产矿渣水泥和矿渣微粉外，绝大部分均以尾矿库堆存，成为各级政府和环保部门非常头疼的固态废物。

如何实现黄磷熔渣、黄磷熔渣潜热和黄磷尾气的资源综合利用，是黄磷行业亟待解决的问题。如何克服有机-无机复合的复层结构人造石型材表面层易剥离、脱落，也是人造石行业亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种利用黄磷熔渣制备轻型复合人造石型材的方法，实现黄磷熔渣的综合利用，并解决有机-无机复合人造石表面层易剥离、脱落的问题。