[发明专利]一种新型磷石膏胶结料

说明书

本发明涉及一种建筑材料，特别是磷石膏胶凝材料及其制备方法。

为满足建筑物的防水要求，目前对房建材料的软化系数一般要求达到0.7以上。天然石膏和化学磷石膏在未经改性前其软化系数只不过是0.3-0.36，而且强度低，为了改善石膏的性能，国内外都做了不少研究工作，苏联发明证书SU1328325号记载了一种“用于制取胶凝材料的生料”的发明。该项发明与用磷石膏制取胶凝材料的生料成分有关。发明目的是提高机械强度。要达到该目的，制取胶凝材料的生料须包含下列成分：(百分比％)二氧化硅4.28-9.16，三氧化二铝2.32-4.96，三氧化三铁0.34-0.72、氧化钙0.08-0.17，其余部分均为磷石膏。”制取方法是：“将磷石膏，二氧化硅，三氧化二铝、三氧化二铁，氧化钙放入150-170℃的压蒸釜中蒸养，其结晶水含量可达6-7％，该胶凝材料加水搅拌成正常稠度的浆体后做成规格为4×4×16cm的试块，再测试试块从加水时起算两小时的强度和干燥至恒重的强度。该胶凝材料两小时抗压强度为6-6.5兆帕(MPa)，干燥至恒重后的抗压强度为13.5-14.5兆帕。利用下列原料可符合有关标准的要求：磷石膏(成份％)P2O5＝1.48、F＝0.47、H2O＝19.7其余为CaSO4。SiO2和CaO要求是纯的，Al2O3和Fe2O3要求是分析纯的。”该发明的缺点是，(1)生产过程中需要五种原料配料，且配料中的SiO2和CaO要求是纯的，Al2O3和Fe2O3要求是分析纯的，分别增加了各原料的提纯工艺，配料工艺复杂，成本较高，用于实际生产是不可取的。(2)其制备工艺实际是a-半水石膏制备工艺，但其产品强度未达到a-半水石膏的最好强度(20MPa)以上，因而加入SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO的作用未体现出来；(3)该发明未谈及引入SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等化合物对磷石膏胶凝材料其他性能的影响，(如软化系数、干湿循环系数等)而这些性能对建筑工程设计是十分重要的。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种新型磷石膏胶凝材料及其生产方法。它能大量利用工业废渣来降低生产成本，而综合材性如抗压强度；软化系数、干湿循坏系数等能满足房建材料抗压强度、防水等要求。生产方法简单可行，并能用它制造砖、波瓦、砌块、板材等建材制品。

本发明的目的可通过以下措施来达到：将磷化工厂排出的磷石膏原料制备成β-半水磷石膏或无水磷石膏，再粉磨至细度小于0.1毫米以下，把钢渣除铁、干燥后粉磨至0.1毫米以下，将二者按磷石膏∶钢渣＝100∶11-50的配合比混合，即成为新型改性磷石膏胶凝材料。

利用这种改性磷石膏胶凝材料，可以配料生产系列建材制品。例如生产砖的工艺流程如说明书附图1所示。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本新型磷石膏胶凝材料的主要原料磷石膏、钢渣等均系工业废渣，材料易得、价格低廉。无需引入纯的或分析纯的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等化合物。实施本发明能大量处理工业废渣，保护生态环境、一举二得。

2、本发明生产方法可靠易行，所需设备少，工艺流程简单，建厂周期短，投资省。

3、新型磷石膏胶凝材料抗压强度在14.9MPa以上，尤其是软化系数达0.79-0.87，防水性能大大优于现有技术产品，完全能满足房建材料的要求，有较好的综合经济技术指标。

4、这种新型改性磷石膏胶凝材料分别加入煤渣、膨胀珍珠岩、砂或人工砂等骨料并添加少量外加剂，可生产建筑用砖、砌块，由于新型磷石膏胶凝材料具有微膨胀性，因而用它配料生产的砌块砌筑墙体不会因受干湿或冷热气温交替影响而开裂，从而解决了其它废渣砌块墙体易开裂这一大难题；新型磷石膏胶凝材料加入石棉，玻璃纤维，其他人造纤维等可生产板材，波瓦等建材制品，这些制品容重小，强度高，在建筑工程中可广泛应用。

本发明将结合实施例做进一步描述。

实施例一：

将磷肥厂生产磷酸排出的废渣磷石膏(总磷含量小于2％、)置于石膏炒锅内干燥并炒制。磷石膏在常温常压下脱水生成β-半水磷石膏。另将钢渣分拣出其中铁块，然后将经过上述方法处理的磷石膏和钢渣按脱水磷石膏∶钢渣＝100∶30的比例混合

均匀后送入磨机粉磨至0.1毫米以下的细度而制得新型磷石膏胶结料。所获胶结料的抗压强度为18.2MPa，抗折强度4.28MPa，软化系数0.87。

实施例二：