[发明专利]一种防辐射石膏砂浆干混料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种防辐射石膏砂浆干混料及其制备方法，属于建筑材料技术领域，其包括原料处理、制备砂浆原料和制备防辐射石膏砂浆干混料三个步骤，以工业副产物绿矾为主要原料，通过与石灰浆及空气反应，制备得到砂浆原料，并与砂浆原料与外加剂、α石膏及砂等成分混合，制得防辐射石膏砂浆干混料。本发明具有工艺过程简单可控、实现了对绿矾的资源化利用、成本低廉、制得的砂浆干混料质量稳定的效果。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种防辐射石膏砂浆干混料及其制备方法。

背景技术

核技术自诞生以来便得到迅速发展，其在电力、通讯、军事、医疗和科研等众多领域均得到广泛的应用。随着核、电磁技术的应用普及，核、电磁辐射的安全防护问题也得到相应重视，核、电磁辐射不仅能够诱发恶性肿瘤、白血病、不育症、流产和生育缺陷等多种病症以及引起植物的基因变异，严重危害农作物的生长，而且会干扰周围电子设备的正常运作。目前，使用最广泛的射线防护材料为水泥基防辐射材料，主要包括防辐射混凝土和防辐射砂浆，防辐射砂浆是由水泥基胶凝材料、重骨料、含轻元素骨料及添加剂组成，与水搅拌后稍加辅助性施工的防护材料。但由于防辐射砂浆中添加了密度大的重骨料，易出现分层、离析、流挂和开裂的现象，施工性能差，运输极不方便。

同时，绿矾作为硫酸法生产钛白粉的副产物，每年的产量极大，平均每生产1吨的钛白粉，就会产生3吨左右的绿矾。目前，对工业副产物绿矾的资源化利用主要体现在：制备水处理采用的净水剂、氧化铁系颜料、精制硫酸亚铁、复分解制备硫酸钾盐和掺烧硫铁矿制备硫酸等方面，但绿矾的这些资源化利用途径均存在一定局限性，如制备铁盐净水剂时，铁离子一旦与有机物形成可溶性物质，会使处理后的水带有颜色；净水剂中的铁离子被还原为亚铁离子后还会造成二次污染。又如，在采用工业副产物绿矾制备颜料时，要对先对原料进行除杂处理，处理的工艺流程较长，且会产生新的副产物，精制硫酸亚铁和制备硫酸钾也都存在相似问题，需要解决二次废液的处理问题。而掺烧硫铁矿则存在绿矾脱水成本高、工艺控制复杂、设备易堵塞和腐蚀的问题。这些问题导致绿矾的资源化利用规模有限，仍有大量的绿矾面临堆积和处置问题，因此，寻求合理有效的综合利用工业副产品绿矾的途径对钛白粉行业的发展及环境保护均具有重大意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种防辐射石膏砂浆干混料的制备方法，其具有工艺过程简单可控、实现了对绿矾的资源化利用、成本低廉、制得的砂浆干混料质量稳定的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种防辐射石膏砂浆干混料，其在使用时具有防辐射性能优异、物理性能和施工性能好的优点。

本发明的第三个目的在于提供一种防辐射石膏砂浆，其具有防辐射性能好、不会出现离析、空鼓和裂缝等现象的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种防辐射石膏砂浆干混料的制备方法，包括以下步骤：

原料处理：将绿矾溶于水，配制为绿矾溶液，向绿矾溶液中加入石灰浆，反应至混合溶液的 pH值达到5～12，得到悬浮液。

制备砂浆原料：将原料处理后得到的悬浮液加热至105～140℃，并向悬浮液中通入空气，然后将反应后的悬浮液进行固液分离、干燥和粉磨，得到砂浆原料。

制备防辐射石膏砂浆干混料：将砂浆原料与α石膏、砂及外加剂混合，混合均匀后得到防辐射石膏砂浆干混料；所述α石膏的添加量与砂浆原料的质量比为(0～1.5):1，所述砂的添加量满足以下质量比：(砂浆原料质量的65.2％+α石膏的质量)：砂的质量＝1：(0～0.5)，所述外加剂包括减水剂、防水剂、保水剂中的至少一种与缓凝剂。