CN101134345A

CN101134345A - 利用工业废渣连续生产环保轻质石膏墙体材料的方法

Info

Publication number: CN101134345A
Application number: CNA2007100661911A
Authority: CN
Inventors: 洪光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: CN101134345B

Abstract

本发明公开一种以工业废渣(磷石膏、磷矿渣、高炉铁矿渣)、炭渣、粉煤灰、天然石膏矿、石灰、水泥及微量化工原料通过机械化连续流水线生产新型轻质墙体材料的方法。该方法是先把磷石膏用水净化并加入部分石灰进行酸碱中和后，接着把70％经净化过的磷石膏掺入30％的天然石膏矿搭配起来均匀混合，进行脱水、风干、煅烧、磨细、陈化等工序，制得β型半水建筑石膏粉。再将建筑石膏粉、磷渣或炭渣、水泥、粉煤灰及微量的化工原料按设计比例以机械设备自动配合混匀，按规定的水料比加水搅拌成为浆状体进入机械化流水生产成型设备中进行成型，制得新型轻质墙体板块。

Description

利用工业废渣连续生产环保轻质石膏墙体材料的方法

技术领域

本发明涉及一种新型轻质墙体材料，具体而言涉及以各种工业废渣和一定的天然石膏矿及微量化工原料以机械化流水线的生产形成规模化生产新型轻质墙体材料。属建筑材料领域。

背景技术

目前，对磷石膏还没有形成较大规模的应用，在很多地区已形成大量的堆放，而其它各种工业废弃物也在日益增长，这不仅耗占了大量的堆放土地，而更为严重的污染环境。为此，人们也正在不断地去探索有效利用各种工业废弃物的新方法新途径。至今虽说已经有很多方法在综合利用各种工业废弃物，但将几种以上的工业废渣综合使用，并由机械化流水线来规模化生产石膏轻质墙体材料尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于利用以工业废渣(磷石膏、磷矿渣、高炉铁矿渣)、炭渣、粉煤灰、天然石膏矿、石灰、水泥和一定的天然石膏矿及微量化工原料，依设计配比混合后以机械设备自动配合混匀，按一定的水料比加水搅拌成为浆状体进入机械化流水生产成型设备中进行成型，机械化流水线的生产方式大规模化生产新型轻质墙体材料。生产过程中工业废渣利用总量达65％，生产的轻质墙体材料产品具有耐候性好、耐腐蚀性强、外型美观、不燃、隔热隔音效果好、强度高和成本低的特点。

本发明的目的通过下列技术完成的：利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征包括：

1)制作β型建筑石膏粉：将磷石膏用掺入石灰进行酸碱中和，用清水倒流式三级净化后并经离心脱水出来晾干，接着把60％-70％经净化过的磷石膏掺入40％-30％天然石膏矿拌均，进行脱水、风干、煅烧、磨细、陈化工序，制得β型半水建筑石膏粉；

2)混合配料：在配料过程中，各种工业废渣、水泥及少量化工原料均采用容量法、重量法计量，在成型设备前的一级掺料处设有料仓4个，每个仓底出料口处都设有调速皮带且每个仓口的出料口口径相等，只需通过调整运输皮带的速度，即可实现按工艺配方中的设计比例进行配料，得到均匀混合的粉、粒状物料；工业废渣、水泥及少量化工原料；

3)搅浆成型：将前述工序制得均匀混合物料运入高速搅浆机，在高速搅浆机的中部，装有一个进水口，按水、料重量比1∶1.1-1.4的掺水进料，在搅浆机作用下，制得料浆；接着进入成型机，机械化流水线生产制得轻质墙体材料。

作磷石膏与天然石膏混合原料进入预热带预热，接着再进入旋转煅烧窑加温至170℃-190℃，脱出磷石膏和天然石膏中的附着水或班者部分结晶水，使其原料的含量由：

并使其含水量低于5％，P₂O₅≤0.3％，F≤0.1，再经自然冷却后磨细到100-150目，制得β型半水建筑石膏粉。

成型机，成型机底模采用0.6米×10米长粗糙皮带，每分钟的运行速度为0.3米—1.2米，上面板采用细帆布作脱模道具跟着下皮带同速自转自然脱模，轻质板材产品的厚度采用滚筒碾压，厚度可通过调整两个碾压滚筒之间的间隙调整，其调整范围在10-50mm。

对各种原料的搭配采用分仓单装，出口尺寸精确等同，而以调整出料速度来实现配方设计要求，在满足混合料配比要求后，实现机械化供料、配水、拌浆、自然成型并以每分钟0.4-0.7m²的产量机械化流水生产新型墙体材料。

使用70％的磷石膏与30％的天然石膏矿混合，使混合后的原料形成多级配颗粒结构混合料，达到物料大、小粒度的有效结合，保证生产中的每个环节顺通，实现机械化连续生产的目的。

所述对磷石膏中采用清水倒流式三级净化是指将三个净化外槽池纵向排列，三个净化外槽池互相串联连接，每个净化外槽池都开有进料口、出料口和入水口，每个净化外槽池内放置一个螺旋推杆，螺旋推杆通过电机控制。

β型半水建筑石膏粉55-60％、磷矿渣或炭渣25-30％、水泥9-10％、粉煤灰5-8％、化工原料1-2％混合后，按水∶料＝1∶1.2-1.4的比例，均匀搅拌进入生产线成型机，制得各种轻质墙体材料。所述化工原料是微量工业盐、硫酸铝。

本发明利用工业废渣规模化连续流水线生产新型环保轻质石膏墙体材料工作原理：因磷石膏的细度均在100-120目左右，在生产过程中难以进料，故而在较细的磷石膏中掺入30-40％天然石膏矿，使原料的颗粒级配发生改变，形成0.1mm-30mm的大小颗粒状组成，达到原料能够顺利进入生产线，成功地把工业废弃的磷石膏以机械化连续生产的方式，生产成建筑石膏粉后，在配方中占50％(其中磷石膏占60％，天然石膏占40％)；然而，加入35％的磷矿渣，10％的水泥，5％的石灰和微量工业盐、硫酸铝等材料。

清水倒流式三级净化是指将三个净化外槽池纵向排列，三个净化外槽池互相串联连接，每个净化外槽池都开有进料口、出料口和入水口，每个净化外槽池内放置一个螺旋推杆，螺旋推杆通过电机控制。掺有一定量石灰的磷石膏混合料放置在最下部的净化外槽池中，磷石膏混合料在净化外槽池内螺旋推杆的螺旋转动推力作用下，磷石膏混合料从底部渐渐向上移动，最后到达出料口，从出料口落入中间净化外槽池的进料口，再重复进行第二次净化，之后再进入最上部的净化外槽池进行第三次净化，石灰清水从最上部净化外槽池流向的最底部净化外槽池，构成三级净化。通过螺旋推杆旋转及清水洗涤作用和酸碱中和作用，把磷石膏中的各种杂物和有害元素去掉，制得合格的磷石膏。

本发明方法生产的新型环保轻质墙体材料，具有耐候性好、耐腐蚀性强、外型美观、不燃、隔热隔音效果好、强度高、成本低、易安装等优点，可减少各种工业废渣的污染，改善环境。产品在市场中有着较强的竞争力和良好的经济效益。该工艺配方的特点：1、轻质，2、保温隔热性能好，3、隔音性能好，4、防水，5、抗冻，6、大量利用工业废渣(利废总量达：65％)，7、替代传统材料，显著降低能源消耗的无污染节能配方。

具体实施方式：

实施例1

第1步，将磷石膏掺入一定的石灰进行酸碱中和反应并用清水以倒流的形式进行三级净化，净化外槽池尺寸是3000毫米×400毫米。而后将其离心脱水凉干(这时制得水泥缓凝剂，其主要素的含量为：三氧化硫大于40％结晶水大于12％)。使磷石膏中的附着水小于10-15％，P₂O₅≤0.3％，F≤0.1％。再配入30％的天然石膏矿使用，改变混合料中颗粒大小结构，确保混合原料在进入煅烧窑时畅通，以满足生产的流水线操作要求。再次使煅烧窑的温度达到170℃-190℃使其混合后的原料由：

且附着水小于3％，遇水能凝固，终凝时间为5-10分钟，凝固后二小时抗压达4-5兆帕的β型半水建筑石膏粉，所制得产品中各项技术指标均符合GB/T9776-88标准要求。

第2步，工艺配料，将其70％的磷石膏与30％的天然石膏矿混合作为建筑石膏粉的原料经170℃-190℃高温制得的β型半水石膏粉作为墙体材料的主原料进入第二道生产工序——配料。在工艺配料过程中首先设有四个料仓，四种原料分仓单装，每个仓底的出口口径尺寸相等，配料时，只需对配料皮带调速以容量法的方式实现新型轻质石膏墙体材料工艺原料配比设计要求，其配料比例如下：建筑石膏粉55％(其中磷石膏占本量70％，天然石膏矿占30％)、磷矿渣或炭渣30％、水泥10-9％、粉煤灰5％、化工原料1％，按此设计的配料比经配料皮带送到螺旋运输机后又进入提升机自然混均后淌入中间稳流过渡仓中实现了几种原料干式混合的目的。

第3步，进行加水搅浆，经混合后的料进入稳流过渡仓后将其进入高速搅浆机，搅浆机设有进料口、配水口和出浆口，经均匀混合后的干料由一台调速皮带按需量均匀供料到搅浆机中并按1∶1.2-1.4的水料比供水，干料遇水后由浆机的叶片快速搅拌并由叶片自动浆搅拌后的浆状料推出搅浆机实现了边进料边搅浆边出料的连续搅浆供料。

第4步，进行成型，将上述已搅拌成浆糊状的混合料淌入移动式成型皮带机上，经已设置好的成型模型自然成型，经过运行5分钟左右石膏自然凝固并产生早期强度自然脱模。按照需要制成各种不同的轻质墙体材料。如石膏空心砌等。

实施例2：实施方式与实施例相同，在此不再重述，其原料和工艺步骤和条件如下：

1、取云南省昆明市某企业排放的磷石膏为原料，经检测其它化学成分(质量分数)，详见下表：

成分	SO₃	CaO	SiO₂	F	Mg	Al₂O₃	Fe₂O₃	合计
成分	SO₃	CaO	SiO₂	F	Mg	Al₂O₃	Fe₂O₃		含量	36.46	30.80	5.90	0.30	0.04	0.05	0.21
成分	P₂O₅	Na₂O	K₂O	TiO₂	M₂O	烧矢量			含量	36.46	30.80	5.90	0.30	0.04	0.05	0.21	100
成分	P₂O₅	Na₂O	K₂O	TiO₂	M₂O	烧矢量		含量	1.27	0.10	0.09	0.05	0.01	24.02

2、将磷石膏清水三次倒流方式清净脱水晾干并掺入30-40％的天然石膏矿经170℃°-190℃的高温煅烧再经磨细到100-150目制得的β型建筑石膏粉的成份发生了变化，经检测其化学成分(质量分数)，详见下表：

成分	SO₃	CaO	SiO₂	F	Mg	Al₂O₃	Fe₂O₃	合计
成分	SO₃	CaO	SiO₂	F	Mg	Al₂O₃	Fe₂O₃		含量	43.51	33.60	3.7	0.04	0.02	0.02	0.13
成分	P₂O₅	Na₂O	K₂O	TiO₂	M₂O	烧矢量			含量	43.51	33.60	3.7	0.04	0.02	0.02	0.13	100
成分	P₂O₅	Na₂O	K₂O	TiO₂	M₂O	烧矢量		含量	0.18	0.04	0.04	0.04	0.01	18.76

3、磷石膏渣与天然石膏矿的配料比

磷石膏比例(％)	天然石膏矿比例(％)
磷石膏比例(％)	天然石膏矿比例(％)	70	30
65	35	70	30
65	35	60	40

4、制作轻质石膏墙体材料的配料比

原料名称	原料比例(％)
原料名称	原料比例(％)	建筑石膏粉	55-60
磷矿渣或炭渣	25-30	建筑石膏粉	55-60
磷矿渣或炭渣	25-30	水泥	9-10
粉煤矿灰	5-8	水泥	9-10
粉煤矿灰	5-8	化工原料	1-2

其产品轻质墙体材料的抗压强度均符合国家建设部对墙体材料的要求。

技术指标如下：

1、容量为800-1200kg/m³

2、抗压强度达7MPa以上；

3、导热系数小于0.3W/(m·k)

4、产品的吸水率<15％。

Claims

1.一种利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征包括：

2.根据权利要求1所述的利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征在于作磷石膏与天然石膏混合原料进入预热带预热，接着再进入旋转煅烧窑加温至170℃-190℃，脱出磷石膏和天然石膏中的附着水或班者部分结晶水，使其原料的含量由：

3.根据权利要求1或2所述的利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征在于成型机，成型机底模采用0.6米×10米长粗糙皮带，每分钟的运行速度为0.3米-1.2米，上面板采用细帆布作脱模道具跟着下皮带同速自转自然脱模，轻质板材产品的厚度采用滚筒碾压，厚度可通过调整两个碾压滚筒之间的间隙调整，其调整范围在10-50mm。

4.根据权利要求1或2所述的利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征在于对各种原料的搭配采用分仓单装，出口口径尺寸相同，而以调整出料速度来实现配方设计要求，在满足混合料配比要求后，机械化供料、配水、拌浆、自然成型并以每分钟0.4-0.7m²的产量机械化流水生产新型墙体材料。

5.根据权利要求1或2所述的利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征在于使用70％的磷石膏与30％的天然石膏矿混合，使混合后的原料形成多级配颗粒结构混合料，达到物料大、小粒度的有效结合，让连续生产的每个环节顺通。

6.根据权利要求1或2所述的利用工业废渣规模化连续流水线生产环保轻质石膏墙体材料的方法，其特征在于所述对磷石膏中采用清水倒流式三级净化是指将三个净化外槽池纵向排列，三个净化外槽池互相串联连接，每个净化外槽池都开有进料口、出料口和入水口，每个净化外槽池内放置一个螺旋推杆，螺旋推杆通过电机控制。

7.根据权利要求1或2所述的利用工业废渣磷石膏生产β型半水建筑石膏粉的方法，其特征在于β型半水建筑石膏粉55-60％、磷矿渣或炭渣25-30％、水泥9-10％、粉煤灰5-8％、化工原料1-2％混合后，按水∶料＝1∶1.2-1.4的比例，均匀搅拌进入生产线成型机，制得各种轻质墙体材料。

8.根据权利要求7所述的利用工业废渣磷石膏生产β型半水建筑石膏粉的方法，其特征在于所述化工原料是微量工业盐、硫酸铝。