[发明专利]轻质高强耐水磷石膏浆料的制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质高强耐水磷石膏浆料的制备方法，该方法首先取磷半水石膏和减水剂，湿磨制成浆状料；再向浆状料中加入月桂酸/油酸混合液，继续湿磨，冷冻干燥得改性纳米磷石膏粉；将氧化铝溶胶和聚乙烯醇溶液混合，并加入氧化剂，在加热条件下不断搅拌，通过冷冻干燥制备得到纳米氧化铝气凝胶，球磨得到纳米氧化铝气凝胶粉；最后将磷半水石膏粉、改性纳米磷石膏粉、气相二氧化硅、纳米氧化铝气凝胶粉、石膏激发剂和混合搅拌得到轻质高强耐水磷石膏浆料。本发明解决了石膏耐水性能差和抗裂性能低的缺点，在提高磷半水石膏性能的同时，解决了固体废弃物堆存占地、污染环境和资源浪费问题，实现物尽其用，具有较高的经济效益与环境效益。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质高强耐水磷石膏浆料的制备方法。

背景技术

磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，一般每生产1吨磷酸约产生5～6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵排放2.5～5吨磷石膏。目前，无论国外还是国内，磷石膏的综合利用率都比较低，主要采用堆存的方式处理。我国磷石膏累计排量近亿吨，是石膏废渣中排量最大的一种，排出的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，严重污染环境。磷石膏除了极少量被利用生产建筑材料外，数量巨大的固体废渣占用着大面积土地，磷石膏里含有的砷、镉、汞等有害重金属化学物质对环境造成的影响长达数百年。磷进入水体，富营养化比氮还厉害。当磷的含量超标，水体里蓝藻就会爆发，产生富营养化。而且它的氟含量比较高，氟会发生渗漏。

由于磷石膏中含有这些少量可溶性物质在水泥应用中与天然石膏作水泥缓凝剂相比，普遍存在强度偏低、凝结时间缓慢等缺点，其原理是磷石膏中水溶性物质和磷石膏一起溶解并进入水泥浆体中，而水泥浆体碱性较强，磷酸盐和氟化物等杂质被中和，生成难溶的磷酸钙和氟化钙并沉积于水泥颗粒表面，阻碍了水分的渗入，从而延缓水泥的水化速度。

理论上磷石膏通过处理后是可代替天然石膏的,而且用途极为广泛，主要用在以下几个领域：

①磷石膏作水泥缓凝剂；

②磷石膏作新型建筑材料；

③利用磷石膏制硫酸联产水泥；

④磷石膏用于矿山充填；

⑤磷石膏用于地基加固。

但由于磷石膏中含有微量磷、氟及其它多种杂质,以及石膏的通病：耐水性差和抗裂性能不足，制约了磷石膏的综合利用,必须对磷石膏进行改性处理后，磷石膏的综合利用才能得到推广。因此对磷石膏的改性处理是磷石膏综合利用的关键。

国内外对磷石膏改性的方法很多,普遍的作法是将磷石膏进行洗涤,在洗涤的过程中加适量的生石灰,使磷石膏中易溶性的磷、氟等杂质固化为非溶性的物质.但随着国家对环境保护的要求越来越高,生石灰的开采量也呈逐年下降趋势，导致市场上生石灰的价格不断上扬,间接引起磷石膏改性的成本上涨。

近年来已公开的石膏耐水改性的相关专利：

申请号为201610184209.7中国发明专利公开了一种耐水自清洁型保温建筑石膏粉及其制作方法；其是纳米铝粉添加于原料中，掺水拌合后遇水生成氢气放出，形成多孔结构，该发明创造性的将磷石膏烘焙后粉碎鼓风至沸腾状态，喷洒雾状的盐酸溶液；其方法中由于反应放出氢气，使建筑结构存在一定的不可控性。

申请号为201080058369.8中国发明专利公开了一种制造耐水石膏物品的方法；该方法将在水中的耐水添加剂超声处理以形成一种乳液；将该乳液、烧结的石膏、以及计量水结合以形成一种浆料；并且成形和凝固该浆料以形成该耐水石膏物品。该方法对添加剂乳液要求高，且与乳液和石膏的相互作用存在很大的依赖性。