CN110606729A - 一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，原料成分以重量份计为磷石膏40‑70份，铝钒土10‑25份、粘土5‑15份，粉煤灰9‑15份，本发明的有益效果：粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。经过将粘土采用磷酸脲混合改性处理，与磷石膏、粉煤灰进行合理的配比设计，并将其制备成陶粒，使得制备的陶粒密度大幅度的改善，而且陶粒的强度得到大幅度的提高，经过检测试验，结果显示，本发明创造陶粒密度为340～450kg/m3，并经过滚筒滚压，陶粒强度达到了9‑12MPa。

Description

一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及磷石膏陶粒技术领域，尤其是一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法。
背景技术
磷石膏是我国磷肥产业主要的固体废弃物，主要成分是二水石膏和半水石膏。据不完全统计，我国磷石膏年排放总量超过5500万吨干基量，累计堆存量为2.5亿吨。随着我国高浓度磷肥的发展，磷石膏的排放量将会越来越大，不仅造成了严重的环境污染，此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素。均极其微量，且大多数为不溶性固体，其危害性可忽略不计。磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。磷石膏的大量堆存，不仅侵占了土地资源，而且由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，可能导致人的死亡或病变。
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的氧化物组成为：SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等。其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的60％以上。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
陶粒是陶质的颗粒，表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。陶粒的粒径一般为5～20㎜最大的粒径为25㎜。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。
现有技术中，将磷石膏，粉煤灰等作为原料来制备陶粒的研究技术相对较多，但大多数都是将磷石膏、粉煤灰以添加剂的方式进行添加在主要原料中，进而制备陶粒，使得对磷石膏、粉煤灰的利用率较低；即使有大量使用磷石膏制备陶粒，并且获得其他产品的技术方案产生，其目的并非是直接采用磷石膏作为原料来制备陶粒，进而造成磷石膏制备陶粒的成本较高，能耗较大。
基于此，本研究者经过对磷石膏与粉煤灰进行合理的配比设计，结合其他原料成分的加入与处理，并对陶粒制备过程的工艺步骤以及参数进行限定，为磷石膏制备陶粒技术领域提供了一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒及其制备方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，原料成分以重量份计为磷石膏40-70份，铝钒土10-25份、粘土5-15份，粉煤灰9-15份，其中粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。
进一步的，所述的粘土，与磷酸脲混合的质量比为1:0.2-0.6，所述研磨，在研磨过程加入有粘土质量10-15％的水，并在研磨完成后，置于温度为70-90℃下处理15-25min，过筛，烘干至恒重。
进一步的，所述的一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏烘干至恒重，加入粉煤灰研磨至50-180目，加入粘土粉末，搅拌均匀，调整水分含量为15-30％，得到混合粉末；
(2)将混合粉末置于造粒机中造粒，并使得颗粒的直径为3-12mm，再将其置于50-220℃的条件下，预热处理35min，然后在15min升温至1400℃煅烧处理200min，自然冷却，得到陶粒。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
经过将粘土采用磷酸脲混合改性处理，与磷石膏、粉煤灰进行合理的配比设计，并将其制备成陶粒，使得制备的陶粒密度大幅度的改善，而且陶粒的强度得到大幅度的提高，经过检测试验，结果显示，本发明创造陶粒密度为340～450kg/m3，并经过滚筒滚压，陶粒强度达到了9-12MPa。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，原料成分以重量份计为磷石膏40份，铝钒土10份、粘土5份，粉煤灰9份，其中粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。所述的粘土，与磷酸脲混合的质量比为1:0.2，所述研磨，在研磨过程加入有粘土质量10％的水，并在研磨完成后，置于温度为70℃下处理15min，过筛，烘干至恒重。
一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏烘干至恒重，加入粉煤灰研磨至50目，加入粘土粉末，搅拌均匀，调整水分含量为15％，得到混合粉末；
(2)将混合粉末置于造粒机中造粒，并使得颗粒的直径为3mm，再将其置于50℃的条件下，预热处理35min，然后在15min升温至1400℃煅烧处理200min，自然冷却，得到陶粒。
实施例2
一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，原料成分以重量份计为磷石膏50份，铝钒土20份、粘土10份，粉煤灰12份，其中粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。所述的粘土，与磷酸脲混合的质量比为1:0.4，所述研磨，在研磨过程加入有粘土质量12％的水，并在研磨完成后，置于温度为80℃下处理20min，过筛，烘干至恒重。
所述的一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏烘干至恒重，加入粉煤灰研磨至100目，加入粘土粉末，搅拌均匀，调整水分含量为20％，得到混合粉末；
(2)将混合粉末置于造粒机中造粒，并使得颗粒的直径为8mm，再将其置于150℃的条件下，预热处理35min，然后在15min升温至1400℃煅烧处理200min，自然冷却，得到陶粒。
实施例3
一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，原料成分以重量份计为磷石膏70份，铝钒土25份、粘土15份，粉煤灰15份，其中粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。所述的粘土，与磷酸脲混合的质量比为1:0.6，所述研磨，在研磨过程加入有粘土质量15％的水，并在研磨完成后，置于温度为90℃下处理25min，过筛，烘干至恒重。
所述的一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏烘干至恒重，加入粉煤灰研磨至180目，加入粘土粉末，搅拌均匀，调整水分含量为30％，得到混合粉末；
(2)将混合粉末置于造粒机中造粒，并使得颗粒的直径为12mm，再将其置于220℃的条件下，预热处理35min，然后在15min升温至1400℃煅烧处理200min，自然冷却，得到陶粒。

Claims (3)

1.一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，其特征在于，原料成分以重量份计为磷石膏40-70份，铝钒土10-25份、粘土5-15份，粉煤灰9-15份，其中粘土是与磷酸脲混合研磨而成的粉末。
2.如权利要求1所述的一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒，其特征在于，所述的粘土，与磷酸脲混合的质量比为1:0.2-0.6，所述研磨，在研磨过程加入有粘土质量10-15％的水，并在研磨完成后，置于温度为70-90℃下处理15-25min，过筛，烘干至恒重。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种效果佳的磷石膏粉煤灰陶粒制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将磷石膏烘干至恒重，加入粉煤灰研磨至50-180目，加入粘土粉末，搅拌均匀，调整水分含量为15-30％，得到混合粉末；
(2)将混合粉末置于造粒机中造粒，并使得颗粒的直径为3-12mm，再将其置于50-220℃的条件下，预热处理35min，然后在15min升温至1400℃煅烧处理200min，自然冷却，得到陶粒。
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CN112174641A (zh) * 2020-09-16 2021-01-05 福泉环保城发展有限公司 一种磷石膏尾矿伴生资源回收工艺

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