[发明专利]一种石膏胶结土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石膏胶结土及其制备方法。石膏胶结土采用多种不同结晶水的混合相磷石膏与污泥混合而成，混合相磷石膏由过火磷石膏、欠火磷石膏和二水磷石膏组成。污泥含水量大于30％，混合相磷石膏占石膏胶结土的质量比为5～20％。该石膏胶结土压缩指数小于0.2，粘聚力在120kPa以上，无侧限抗压强度大于2MPa。本发明利用污泥中水分对过火磷石膏、欠火磷石膏的结晶水进行还原的同时，实现由混合相磷石膏与污泥中活性硅、铁等元素之间化学反应形成的胶结材料，即得石膏胶结土，属于一种级配良好的土，可用作建筑领域的土方工程。该制备方法得到的石膏胶结土强度更高，达到对工业废渣磷石膏、污泥的充分回收利用，经济效益高。

技术领域

本发明涉及磷石膏回收利用技术领域，特别是涉及一种石膏胶结土及其制备方法。

背景技术

磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产物，每制造1吨的磷酸，就会产生5吨的磷石膏废渣。据相关统计数据显示，目前我国每年新增磷石膏排放量达1亿吨，大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，给企业增加巨大经济负担，而且还会对环境造成严重污染。还有，随着工业的快速发展，污泥产量也越来越大，其成分复杂、含水量大，后期处理难度很大，给社会环境同样造成巨大负担。并且现有的污泥处理大多需要先对污泥中水分进行烘干处理，花费大量成本在于烘干水分上，不经济，不环保。

由此可见，上述现有的工业废渣磷石膏废渣和污泥均没有很好的综合回收利用方法，本申请就是在现有技术基础上，创设的一种新的石膏胶结土及其制备方法，使其充分利用工业废渣磷石膏与污泥的特性，形成产生化学反应的胶结材料，该胶结材料强度更高、塑性更好、亲和力更佳，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种石膏胶结土，使其充分利用工业废渣磷石膏与污泥的特性，形成产生化学反应的胶结材料，该胶结材料强度更高、塑性更好、亲和力更佳。

为解决上述技术问题，本发明提供一种石膏胶结土，所述石膏胶结土采用多种不同结晶水的混合相磷石膏与污泥混合而成，所述混合相磷石膏的组分与质量占比如下：

进一步改进，所述混合相磷石膏的组分与质量占比如下：

进一步改进，所述污泥的含水量大于30％，所述混合相磷石膏占所述石膏胶结土的质量比为5～20％。

进一步改进，所述石膏胶结土的粒径小于0.075mm，含水率小于30％，孔隙比小于0.3～0.6，抗渗系数为10^-11～10^-8cm/s，压缩指数小于0.2，粘聚力在120kPa以上，无侧限抗压强度大于2MPa。

进一步改进，所述石膏胶结土的不均匀系数大于5，曲率系数为1～3。

本发明还提供一种石膏胶结土的制备方法，所述制备方法为：将多种不同结晶水的混合相磷石膏与污泥高速混合，搅拌、压实并养护后，即得所述石膏胶结土；

其中，多种不同结晶水的所述混合相磷石膏的组分与质量占比如下：

且所述污泥的含水量大于30％，所述混合相磷石膏占所述石膏胶结土的质量比为5～20％。

进一步改进，多种不同结晶水的所述混合相磷石膏的组分与质量占比如下：

进一步改进，制得的所述石膏胶结土的粒径小于0.075mm，含水率小于30％，孔隙比小于0.3～0.6，抗渗系数为10^-11～10^-8cm/s，压缩指数小于0.2，粘聚力在120kPa以上，无侧限抗压强度大于2MPa。

进一步改进，制得的所述石膏胶结土的不均匀系数大于5，曲率系数为1～3。