[发明专利]地面用半水磷石膏水泥基相变储能自流平砂浆的制备方法

说明书

本发明公开了一种地面用半水磷石膏水泥基相变储能自流平砂浆的制备方法，包括如下步骤：1）半水磷石膏预处理：将半水磷石膏烘干至含水率＜5%，然后与石灰粉磨过100‑180目，筛余≤5%，得A品；2）相变材料的制备：将石蜡加热融化，分别加入铁粉、封装材料、表面活性剂，搅拌均匀，得B品；3）自流平砂浆的制备：将A品与B品混合，再加入水泥、骨料、保水剂、增稠剂和减水剂，搅拌混匀，加水配制即可得到地面用半水磷石膏水泥基相变储能自流平砂浆。本发明将半水磷石膏进行利用，变废为宝，且制备的储能自流平砂浆具有使用时不会出现漂浮分层、储能密度均匀，储能效果好的特点。

技术领域

本发明涉及一种自流平砂浆的制备方法，特别是一种地面用半水磷石膏水泥基相变储能自流平砂浆的制备方法。

背景技术

磷石膏是磷化工企业采用硫酸分解磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为二水硫酸钙。目前磷石膏的堆存量已超过3亿吨，但是磷石膏实际利用率仅有30%。大量堆积的磷石膏不仅占用土地，还污染周边环境，严重威胁着我们的生态环境。因此，将工业副产磷石膏资源化利用就显得非常重要。

潜热储能作为一种能量管理技术，它能很好地解决能量供给在时间及空间上的不匹配，广泛的应用于工业余热回收，太阳能利用以及建筑节能。磷石膏是一种潜在的建筑石膏材料，可制作成石膏板、石膏砌块以及石膏砂浆等。目前，将二水磷石膏用于制备复合相变材料的方法主要分为两种：一种是将二水磷石膏通过高温炒制成磷建筑石膏，然后将磷建筑石膏粉加水成型后，烘干，或引入发泡剂形成多孔石膏板，再将相变材料通过加热熔融，采用浸渍法将相变材料吸附到石膏板中。该制备技术存在长时间反复加热后，相变材料溶液渗漏等缺陷，同时，该石膏板储能密度完全取决于成型石膏板的孔隙率。然而，高孔隙率的石膏板强度差，又面临相变材料与基体材料粘附不紧密，从而导致易脱落的缺陷。还有就是先将相变材料与载体材料进行简单的机械复合，如混磨，浸渍吸附等方法，再将负载的相变材料与建筑石膏粉混合，然后加水搅拌成型。这带来的问题是载体材料为多孔材料密度小，与相变材料复合后，密度较轻，当它与建筑石膏浆混合搅拌时，易出现漂浮分层，导致储能密度不均匀。另一种方法是直接采用磷石膏为原料，通过添加粉煤灰，水泥等水泥，再与相变材料混合制成。其原理是磷石膏主要起惰性填料作用，仅有少量参与粉煤灰或磷渣等具有潜在活性废渣的水化反应，硬化体强度主要还是水泥或其他废渣提供的。

以上探索推动了磷石膏在相变储能材料领域的应用，但上述技术都是以二水磷石膏(CaSO₄·2H₂O)为原料开展的研究。一是采用高温炒制将二水磷石膏转化成半水磷石膏粉，然后与相变材料混合；二是直接采用磷石膏为原料，通过添加工业废弃物，水泥等，再与相变材料混合制成。磷石膏主要起惰性填料作用。因此，上述方法磷石膏利用率低，凝结时间慢，早期强度低，不能满足地面用自流平砂浆的技术要求。

半水磷石膏是半水法磷酸工艺副产的磷石膏，其主要成份为a-CaSO₄·0.5H₂O，它不同于二水法湿法磷酸排放的磷石膏（CaSO₄·2H₂O）。由于半水磷石膏所用磷酸浓度高，酸解固含量大，导致其结晶环境远差二水磷石膏。因此，半水磷石膏受到结晶形态、磷、氟和有机物等杂质的影响，它不像建筑石膏粉一样具有胶凝性能，需要预处理改性，才能形成较好的胶凝强度。同时，有机相变材料与石膏浆混合搅拌时，易出现漂浮分层，导致储能密度不均匀的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种地面用半水磷石膏水泥基相变储能自流平砂浆的制备方法。本发明将半水磷石膏进行利用，变废为宝，且制备的储能自流平砂浆具有使用时不会出现漂浮分层、储能密度均匀，储能效果好的特点。

本发明的技术方案：一种地面用半水磷石膏水泥基相变储能自流平砂浆的制备方法，包括如下步骤：

1）半水磷石膏预处理：将半水磷石膏烘干至含水率＜5%，然后与石灰粉磨过100-180目，筛余≤5%，得A品；