CN104761219B - 一种仿花岗石地板砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿花岗石地板砖及其制备方法，以重量份计，包括原料磷石膏50～70份、粉煤灰10～20份、黄磷炉渣20～40份和生石灰1～5份。将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中搅拌反应一段时间后，研磨成细粉，接着自然陈化处理，再用水混合后浇筑到模具中，将成型后的磷石膏基材进行养护处理，最后再进行喷涂，获得仿花岗石地板砖。本发明采用磷石膏为主要原料制备仿花岗石地板砖，地板砖的市场需求量大，解决了磷石膏堆积如山的现状，对保护环境，实现可持续发展具有重要意义。

Description

一种仿花岗石地板砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体来说，涉及一种仿花岗石地板砖及其制备方法。

背景技术

在磷酸生产过程中，每生产一吨P₂O₅副产五吨磷石膏，中型磷酸生产企业每年年副产磷石膏约为350万吨。如此多的磷石膏不仅需要一个较大的堆渣场，而且还会造成水源污染。目前，最常用的磷石膏处理方法有以下四种：

第一种方法：将磷酸膏用来回填矿坑。据统计，在未采用磷石膏来回填矿山井巷时，矿山井巷充填成本占采矿的1/3，而充填物料又占充填成本的80％，用磷石膏来填充矿山井巷，填充成本约占采矿成本的1/5，不仅节约了填充成本，而且提高了三废利用率，减少了环保污染。但是，由于磷石膏胶凝剂充填料粘度高、沉降快、凝结快、细颗粒多、易堵管、难清理等因素，目前，常用的方法是采用混合物料车间通过长距离汽车运输至矿区，就近矿洞建立充填站，用泵输送至井巷等流程完成充填。汽车运输从磷石膏堆场到充填站一般有30公里左右的路程，大部分为盘山公路。运输磷石膏的车是普通的双桥车无密封易扬尘、运磷石膏胶凝剂的车虽是槽车有密封但车身长在盘山公路上驾驶存在较大的道路运输和交通安全隐患，且磷石膏胶凝剂入库用铲车倒运、筛分充满了扬尘和噪音，对配浆环境、人员、设备都存在较大的安全和污染隐患。采用管道运输，充填站因其磷石膏和磷石膏胶凝剂配比比例和管道坡度、弯度、材质设计选用不合理，经常发生堵塞管道，造成设备超压、电机超负荷等设备安全运行隐患且管道堵塞后无法清洗只有破坏性拆除，管道浪费较大、成本较高、生产连续性低、设备及人员存在较大的安全生产运行隐患。

第二种方法：将磷石膏生产水泥絮凝剂。磷石膏的结晶形态与天然石膏相同，为棱形或柱形板状结晶，化学成分与天然石膏成分基本相似，但由于含有可溶性五氧化二磷、磷酸盐、水溶性氟化物、不溶性五氧化二磷以及有机杂质等，会延长水泥的水化时间、降低早期强度以及延长凝结时间，因此不能将磷石膏直接用作水泥的缓凝剂。需要将磷石膏进行处理，目前常用的方法是将磷石膏经洗涤、预处理、干燥和煅烧等工艺处理，该法获得水泥缓凝剂成本低，但是将磷石膏生产水泥缓凝剂的流程长，设备投资大，且生产的絮凝剂中仍不可避免地含有五氧化二磷和氟化物，使水泥的水化时间以及凝结时间较长。

第三种方法：将磷石膏制硫铵和碳酸钙，该方法是利用氨和二氧化碳将磷石膏转化成硫铵和碳酸钙，该方法对磷石膏的质量要求较高，且生产流程长，投资大。

第四种方法：将磷石膏用来改良碱性土壤。磷石膏中含有五氧化二磷，导致磷石膏显酸性，其pH值为1.5～4.5，可用来中和土壤中的碱性，且磷石膏中含有的磷、铁、镁、硅、锌、硫以及钙等成分是植物生长必须的营养元素。

上述几种方法推动了我国磷石膏资源化的技术进步，但上述技术未能充分的对磷石膏进行利用，并且不能从根本上解决磷石膏堆积如山的现状。因此，有人将磷石膏用作制备仿花岗石地板砖的原料，通过该途径能够大量的处理磷石膏，且能较好地将磷石膏进行综合利用。目前，通常将磷石膏与少量水泥、纸浆、纤维增强材料等混合后，再经过加压后制成磷石膏纤维板，由于磷石膏本身不具有胶凝性、含水量高以及含有多种杂质等特性，采用该方法生产的磷石膏仿花岗石地板砖的耐磨性、耐候性、抗压强度等性能偏低，难以达到建筑装饰材料的使用要求。将磷石膏用来制备仿花岗石地板砖的专利申请有很多，例如，专利CN101219881公开了一种磷石膏复合材料，其是以磷石膏和脲醛树脂为主要原料，辅以酚醛树脂、核桃壳、聚丙烯酰胺、粉煤灰，将上述原料混合搅拌后，再经过挤压成型即得，制作工艺简单。专利号为ZL200810233755.0，发明名称为“一种利用工业废渣生产的仿花岗石地板砖”，其是以重量份计，将磷石膏10～40份、石灰5～15份、水泥15～28份、水玻璃0.02～0.05份、减水剂0.01～0.05份、缓凝剂0～0.004份、早强剂0～0.005份以及消泡剂0～0.008份混合后，按照水料比为4:10加水搅拌均匀，然后浇筑到模里成型，自然风干即可。其具有制造工艺简单、生产成本低、有一定的保温隔热效果的优点。将磷石膏用于生产仿花岗石地板砖，研究一种配方简单，生产工艺简单，并且生产出综合性能好的建筑产品，具有显著的经济意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种配方合理、制备工艺简单的仿花岗石地板砖及其制备方法，以解决现有磷石膏堆积如山的现状，将磷石膏用来生产仿花岗石地板砖，还能取得较大的经济效益和社会效益。

本发明的发明人通过长期的研究和不断的试验，最终研发出本发明的配方以及制备工艺，本发明具体是通过以下技术方案解决上述技术问题：

一种仿花岗石地板砖，以重量份计，由以下原料制备而成：磷石膏50～70份、粉煤灰10～20份、黄磷炉渣20～40份和生石灰1～5份。

优选地，由磷石膏60～70份、粉煤灰12～18份、黄磷炉渣30～35份和生石灰2～4份制备而成。

更优选地，由磷石膏67份、粉煤灰15份、黄磷炉渣30份和生石灰3份制备而成。

所述原料还包括聚甲基苯烯酸甲酯0.5～2份、钒钛矿渣10～14份、聚偏氟乙烯0.1～1份以及蒙脱土0.4～0.8份。

所述磷石膏中二水磷石膏的含量为85％以上。

所述二水磷石膏的含量为85％以上的磷石膏由以下方法制备而得：将现有磷石膏在240～280℃的干燥机中烘干至水分含量为8％以下，送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨至细度为30～40目，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中，使液固比为(18～20):80，搅拌0.6～1.2h后，静置3～4h，除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙，氧化钙与磷石膏的重量比为(1～2)：95，在45～55℃的温度下搅拌反映2～3h后，将其过40～60目筛，筛下物即为二水磷石膏含量为85％以上的磷石膏。

所述的仿花岗石地板砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节温度为60～70℃，在2500～3000r/min的搅拌速度搅拌反应4～6h后，研磨成80～100目的细粉，得到混合物料；

(2)将混合物料自然陈化处理16～24天；

(3)将陈化处理后的混合物料加入混合物料重量10～15％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材；

(4)将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为168～172℃的养护室中养护处理16～20h；

(5)将磷石膏基材在30～40℃的温度下缓慢烘干至水分含量为3～5％，然后将其表面进行处理，使其表面平整度为0.5～1.5mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.5～1mm，在50～60℃的温度下干燥处理15～18h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1～2mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在90～100℃的温度下烘干固化8～10min，之后再采用40～60℃的温度烘干至水分含量为4～6％即可。

所述生石灰中氧化钙含量为55％以上。

所述步骤(1)中，将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节温度为65℃，在2800r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成90目的细粉，得到混合物料。

所述步骤(2)中，陈化处理时间为20天。

所述步骤(4)中，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为170℃的养护室中养护处理18h。

所述步骤(5)中，将磷石膏基材在35℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行处理，使其表面平整度为1mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.8mm，在55℃的温度下干燥处理17h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1.5mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在96℃的温度下烘干固化9min，之后再采用50℃的温度烘干至水分含量为5％即可。

本发明的有益效果在于：

1.本发明采用磷石膏、粉煤灰、黄磷炉渣和生石灰为原料制备仿花岗石地板砖，地板砖的市场需求量大，解决了磷石膏堆积如山的现状，对保护环境，实现可持续发展具有重要意义。同时，原料来源广泛且价格低廉，使得该仿花岗石地板砖的生产成本较低。

2.经过研究发现，磷石膏中的可溶性物质含量越高，磷石膏的凝固性能越差，本发明通过将现有磷石膏进行处理，将磷石膏在一定的温度下烘干至水分含量为10％以下，送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中搅拌，接着静置，即可除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙搅拌反映一段时间后，将其过40～60目筛，筛下物即为主要成为为二水磷石膏的磷石膏，筛上物即为氧化钙和可溶性的五氧化二磷以及氟化物反应的产物，以此将磷石膏中可溶性五氧化二磷和氟化物除去，大大提高了磷石膏的凝固性能，增强了磷石膏的综合性能。

3.将生石灰、粉煤灰、磷石膏与磷渣粉先在一定的温度下进行混合反应，增加了物料的流动性，降低了物料中可溶性物料的含量，增加了物料的凝固性能。再将其进行研磨后获得颗粒均匀的混合物料，有利于后续的加工。进行陈化处理，对磷石膏进行进一步改性，磷渣粉进行水化反应生成主要产物钙钒石晶体，能够显著的提高了仿花岗石地板砖的强度和耐水性。

4.与传统的高温高压养护相比，本发明通过采用1.0MPa、168～172℃的温度对仿花岗石地板砖进行养护，提高了成品的强度指标和水化效果，显著提高了该仿花岗石地板砖的质量和成品合格率，生产效率高。同时，采用该种养护方法，显著降低了基材在干燥环境中的收缩率和在泡水环境中的膨胀率，增强了基材的抗压强度，延长了基材的使用寿命。

5.本发明的制备方法简单，操作方便。并且生产的仿花岗石地板砖具有轻质、防水防火性能好、抗压强度高、耐候性强等优点，可广泛地用作室内外的装饰材料。

具体实施方式

为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。

本发明所述的磷石膏来自贵州开磷集团息烽重钙厂，其总磷含量为1.62％，游离水为12.33％，氧化钙为31.22％，二氧化硅为3.31％，三氧化硫含量为40.02％。

本发明所述的黄磷炉渣来自于贵州开磷集团息烽磷业公司，其二氧化硅的含量为37.60％，氧化钙含量为51.12％，五氧化二磷含量为2.12％，三氧化二铝的含量为2.24％。

本发明所述的石灰为市售，其氧化钙的含量为55％以上。

实施例一

原料：

磷石膏50kg、粉煤灰10kg、黄磷炉渣20kg和生石灰1kg。

制备方法：

将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为60℃，在2500r/min的搅拌速度搅拌反应4h后，研磨成80目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理16天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量10％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为168℃的养护室中养护处理16h，将养护处理后的磷石膏基材在30℃的温度下缓慢烘干至水分含量为3％，然后将其表面进行砂磨，使其表面平整度为0.5mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.5mm，在50℃的温度下干燥处理15h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为2mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在90℃的温度下烘干固化10min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.5mm，之后再采用40℃的温度烘干至水分含量为6％，即得仿花岗石地板砖。

所述生石灰中氧化钙含量为55％以上。

实施例二

原料：

磷石膏70kg、粉煤灰20kg、黄磷炉渣40kg和生石灰5kg。

制备方法：

将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为70℃，在3000r/min的搅拌速度搅拌反应6h后，研磨成100目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理24天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量15％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为172℃的养护室中养护处理20h，将养护处理后的磷石膏基材在40℃的温度下缓慢烘干至水分含量为3％，然后将其表面进行砂磨，使其表面平整度为1.5mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为1mm，在60℃的温度下干燥处理15h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在100℃的温度下烘干固化8min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为1mm，之后再采用60℃的温度烘干至水分含量为4％，即得仿花岗石地板砖。

所述生石灰中氧化钙含量为55％以上。

实施例三

原料：

磷石膏60kg、粉煤灰12kg、黄磷炉渣30kg和生石灰2kg。

制备方法：

将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为62℃，在2600r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成100目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理17天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量12％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为169℃的养护室中养护处理17h，将养护处理后的磷石膏基材在32℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行砂磨，使其表面平整度为0.7mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.6mm，在52℃的温度下干燥处理16h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1.5mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在92℃的温度下烘干固化9min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.6mm，之后再采用42℃的温度烘干至水分含量为4％，即得仿花岗石地板砖。

所述生石灰中氧化钙含量为55％以上。

实施例四

原料：

磷石膏70kg、粉煤灰18kg、黄磷炉渣35kg和生石灰4kg。

制备方法：

将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为68℃，在2800r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成80目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理22天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量14％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为171℃的养护室中养护处理19h，将养护处理后的磷石膏基材在37℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行砂磨，使其表面平整度为1.3mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.8mm，在58℃的温度下干燥处理17h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在97℃的温度下烘干固化10min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.9mm，之后再采用55℃的温度烘干至水分含量为4％，即得仿花岗石地板砖。

所述生石灰中氧化钙含量为55％以上。

实施例五

原料：

磷石膏67kg、粉煤灰15kg、黄磷炉渣30kg和生石灰3kg。

制备方法：

将磷石膏在240℃的干燥机中烘干至水分含量为8％，接着送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨至细度为30目，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中，使液固比为18:80，搅拌0.6后，静置3h，除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙，氧化钙与磷石膏的重量比为1：95，在45℃的温度下搅拌反映2h后，将其过40目筛，筛下物即为二水磷石膏含量为85％的磷石膏。将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为65℃，在2600r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成80目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理20天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量10～15％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa在35℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行处理，使其表面平整度为1mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.8mm，在55℃的温度下干燥处理17h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1.5mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在96℃的温度下烘干固化9min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.8mm，之后再采用50℃的温度烘干至水分含量为5％，即得仿花岗石地板砖。

实施例六

原料：

磷石膏60kg、聚甲基苯烯酸甲酯0.5kg、钒钛矿渣10kg、聚偏氟乙烯0.1kg、蒙脱土0.4kg、粉煤灰12kg、黄磷炉渣30kg和生石灰2kg。

制备方法：

将现有磷石膏在240℃的干燥机中烘干至水分含量为8％，送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨至细度为30目，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中，使液固比为18:80，搅拌0.6h后，静置3h，除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙，氧化钙与磷石膏的重量比为1：95，在45℃的温度下搅拌反映2h后，将其过40目筛，筛下物即为二水磷石膏含量为85％的磷石膏。将黄磷炉渣、聚甲基苯烯酸甲酯、钒钛矿渣、聚偏氟乙烯、蒙脱土、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为62℃，在2600r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成100目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理17天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量12％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为169℃的养护室中养护处理17h，将养护处理后的磷石膏基材在32℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行砂磨，使其表面平整度为0.7mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.6mm，在52℃的温度下干燥处理16h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1.5mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在92℃的温度下烘干固化9min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.6mm，之后再采用42℃的温度烘干至水分含量为4％，即得仿花岗石地板砖。添加少量的聚甲基苯烯酸甲酯可提高地板砖的耐磨性以及耐腐蚀性能，添加少量的钒钛矿渣，有利于提高磷石膏的水硬胶凝性能，添加少量的聚偏氟乙烯有利于提高地板砖的耐磨性能和耐候性能，添加少量蒙脱土有利于提高磷石膏的粘结性能。

实施例七

原料：

磷石膏70kg、聚甲基苯烯酸甲酯2kg、钒钛矿渣14kg、聚偏氟乙烯1kg、蒙脱土0.8kg、粉煤灰18kg、黄磷炉渣35kg和生石灰4kg。

制备方法：

将现有磷石膏在280℃的干燥机中烘干至水分含量为6％，送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨至细度为40目，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中，使液固比为20:80，搅拌1.2h后，静置4h，除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙，氧化钙与磷石膏的重量比为2：95，在55℃的温度下搅拌反映3h后，将其过60目筛，筛下物即为二水磷石膏含量为86％以上的磷石膏。将黄磷炉渣、聚甲基苯烯酸甲酯、钒钛矿渣、聚偏氟乙烯、蒙脱土、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为68℃，在2800r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成80目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理22天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量14％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为171℃的养护室中养护处理19h，将养护处理后的磷石膏基材在37℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行砂磨，使其表面平整度为1.3mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.8mm，在58℃的温度下干燥处理17h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在97℃的温度下烘干固化10min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.9mm，之后再采用55℃的温度烘干至水分含量为4％，即得仿花岗石地板砖。添加少量的聚甲基苯烯酸甲酯可提高材料的耐磨性以及耐腐蚀性能，添加少量的钒钛矿渣，有利于提高磷石膏的水硬胶凝性能，添加少量的聚偏氟乙烯有利于提高材料的耐磨性能和耐候性能，添加少量蒙脱土有利于提高磷石膏的粘结性能。

实施例八

原料：

磷石膏67kg、粉煤灰15kg、聚甲基苯烯酸甲酯1kg、钒钛矿渣12kg、聚偏氟乙烯0.5kg、蒙脱土0.6kg、二甲苯0.2kg、黄磷炉渣30kg和生石灰3kg。

制备方法：

将现有磷石膏在260℃的干燥机中烘干至水分含量为5％，送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨至细度为40目，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中，使液固比为19:80，搅拌1h后，静置3.5h，除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙，氧化钙与磷石膏的重量比为1.5：95，在50℃的温度下搅拌反映2.5h后，将其过60目筛，筛下物即为二水磷石膏含量为87的磷石膏。将磷石膏在240℃的干燥机中烘干至水分含量为8％，接着送入立磨装置中完成磷石膏颗粒分散、研磨至细度为30目，然后将磷石膏和水加入到搅拌机中，使液固比为18:80，搅拌0.6后，静置3h，除去漂浮在上面的有机杂质，接着加入氧化钙，氧化钙与磷石膏的重量比为1：95，在45℃的温度下搅拌反映2h后，将其过40目筛，筛下物即为二水磷石膏含量为85％以上的磷石膏。将黄磷炉渣、聚甲基苯烯酸甲酯、钒钛矿渣、聚偏氟乙烯、蒙脱土、二甲苯、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节搅拌机的温度为65℃，在2600r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成80目的细粉，将获得混合物料在无日光照、无水滴的环境下自然陈化处理20天，将陈化处理后的混合物料加入到搅拌机中，并向其中加入混合物料重量10～15％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材，将磷石膏基材置于1.0MPa在35℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行处理，使其表面平整度为1mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.8mm，在55℃的温度下干燥处理17h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1.5mm，使花岗石面漆在基材表明自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在96℃的温度下烘干固化9min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.8mm，之后再采用50℃的温度烘干至水分含量为5％，即得仿花岗石地板砖。

试验一：

将本发明实施例一至实施例五的配方和制备方法制备的材料加工成试件，并与常见的花岗石与进行对比试验。其中，试样的吸水率采用GB/T9966.3试验方法，压缩强度采用GB/T9966.1的试验方法，耐磨度采用GB/T19766～2005的试验方法。试验数据见下表1：

表1

被测试样	吸水率(％)	压缩强度(MPa)	耐磨度(l/cm3)	密度(g/cm3)
					花岗石	0.33	103.4	17.6	2.73
实施例一	0.34	106.1	21.3	2.57
					实施例二	0.32	102.9	25.7	2.59
实施例三	0.31	107.0	24.6	2.57
					实施例四	0.32	108.3	27.2	2.60
实施例五	0.29	111.2	27.3	2.61
					标准要求	≤3	≥55	≥10	≥2.56

从上述试验结果可以看出，本发明制备的仿花岗石地板砖，其吸水率、压缩强度、耐磨度以及密度均符合《建筑饰面石材试验方法》等相关标准的要求，且其综合性能优于天然石材花岗石。

试验二：

随机抽取实施例一至实施例五制备的仿花岗石地板砖，先将试件进行高温～淋水循环80次，每次6h。采用一个小时的时间将试件表面温度升至70℃，在该段时间内将试件的湿度控制为15％，接着恒温保持两个小时，控制空气温度和试件表面温度的均匀性；接着淋水一个小时，淋水温度为15℃，淋水要均匀；静置两小时后，加热～冷冻循环20次，每次24h。采用两小时将试件表面温度升至50℃，保持恒温六个小时，控制空气温度和试件表面温度的均匀性，接着利用四个小时的时间将试件表面的温度缓慢降至零下20℃，并保持恒温十二小时。试验结果：经过上述处理后，试件均无粉化和剥离现象。因此，上述试件的耐候性较强。

试验三

将磷石膏、粉煤灰、黄磷炉渣和生石灰以67：15：30：3的重量比送入到搅拌机中混合，然后自然陈化处理20天，将陈化处理后的物料加入混合物料重量12％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的长和宽均为200mm磷石膏基材，将该磷石膏基材在不同的养护条件下进行养护，再将养护后的基材进行干燥或者水泡处理，记录处理后基材的长度变化情况，结果如下表：

表2

表3

表4

表2为干燥和泡水循环条件下磷石膏基材的膨胀与收缩情况，从表中可以看出，在常压、100℃与0.1MPa、170℃的养护条件下，磷石膏基材的膨胀和收缩值都是最低的。表3为干燥条件下磷石膏基材的膨胀和收缩情况，从表中可以看出，在常压、100℃的养护条件下，磷石膏基材的膨胀和收缩值都是最低的，其次是0.1MPa、170℃的养护。表4为长期泡水条件下磷石膏基材的膨胀和收缩情况，从表中可以看出，其整体上呈膨胀趋势，在0.1MPa、170℃的养护条件下，磷石膏基材整体的膨胀趋势是最低的。由此可以得出结论，对于采用磷石膏、黄磷炉渣和生石灰为原料制备的仿花岗石地板砖，其最佳的养护条件为0.1MPa、170℃的温度。

试验四

配比：1、磷石膏50kg、粉煤灰10kg、黄磷炉渣20kg和生石灰1kg；2、磷石膏70kg、粉煤灰20kg、黄磷炉渣40kg和生石灰5kg；3、磷石膏60kg、粉煤灰12kg、黄磷炉渣30kg和生石灰2kg；4、磷石膏70kg、粉煤灰18kg、黄磷炉渣35kg和生石灰4kg；5、磷石膏67kg、粉煤灰15kg、黄磷炉渣30kg和生石灰3kg。

制备方法：将上述不同配比的原料采用以下加工方法加工：将磷石膏、黄磷炉渣和生石灰送入到搅拌机中混合，然后自然陈化处理24天，将陈化处理后的物料加入混合物料重量12％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的长和宽均为200mm地砖，将该地砖采用压强为0.3MPa、蒸汽温度为90℃的环境下养护24h，再将地砖采用50～60℃的温度烘干至水分含量为6％以下，检测获得的地砖试样的抗压强度结果如下：

表5

编号	重量/㎏	受压面积/㎜2	抗压力值/kN	抗压强度/MPa
					1	2.299	7200	233.1	32.3
2	2.313	7200	204.2	29.1
					3	2.301	7200	232.4	32.3
4	2.251	7200	210.3	29.2
					5	2.312	7200	236.0	32.8

从表5中可以看出，采用本发明的配方制备的地砖抗压强度均较高，尤其第5组的配方加工出的地砖抗压强度最高。

综上，采用本发明的配方以及制备方法制备的仿花岗石地板砖，具有防水防火性能好、抗压强度高、耐候性强等优点，适于推广使用。并且原材料来源广泛，成本较低，具有较大的经济效益。

发明人在此强调：以上所述，仅是本发明的较好实例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、变换材料等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节温度为60～70℃，在2500～3000r/min的搅拌速度搅拌反应4～6h后，研磨成80～100目的细粉，得到混合物料；

(2)将混合物料自然陈化处理16～24天；

(3)将陈化处理后的混合物料加入混合物料重量10～15％的水搅拌均匀后，浇筑到模具中，获得成型后的磷石膏基材；

(4)将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为168～172℃的养护室中养护处理16～20h；

(5)将磷石膏基材在30～40℃的温度下缓慢烘干至水分含量为3～5％，然后将其表面进行处理，使其表面平整度为0.5～1.5mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.5～1mm，在50～60℃的温度下干燥处理15～18h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1～2mm，使花岗石面漆在基材表面自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在90～100℃的温度下烘干固化8～10min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.5-1mm，之后再采用40～60℃的温度烘干至水分含量为4～6％即可；

以重量份计，磷石膏基材的原料配比：磷石膏50～70份、粉煤灰10～20份、黄磷炉渣20～40份和生石灰1～5份。

2.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，以重量份计，磷石膏基材的原料配比：磷石膏60～70份、粉煤灰12～18份、黄磷炉渣30～35份和生石灰2～4份。

3.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，以重量份计，磷石膏基材的原料配比：磷石膏67份、粉煤灰15份、黄磷炉渣30份和生石灰3份。

4.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，所述生石灰中氧化钙含量为55％以上。

5.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将黄磷炉渣、磷石膏、粉煤灰和生石灰放入搅拌机中，调节温度为65℃，在2800r/min的搅拌速度搅拌反应5h后，研磨成90目的细粉，得到混合物料。

6.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，陈化处理时间为20天。

7.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将磷石膏基材置于1.0MPa、温度为170℃的养护室中养护处理18h。

8.如权利要求1所述的仿花岗石地板砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将磷石膏基材在35℃的温度下缓慢烘干至水分含量为4％，然后将其表面进行处理，使其表面平整度为1mm，然后喷涂花岗石底漆，厚度为0.8mm，在55℃的温度下干燥处理17h，接着再喷涂花岗石面漆，厚度为1.5mm，使花岗石面漆在基材表面自然流平后，再进行撒点喷涂花岗石面漆，然后将基材在96℃的温度下烘干固化9min，接着喷涂聚酯油霸漆清漆，厚度为0.8mm，之后再采用50℃的温度烘干至水分含量为5％即可。