CN112279674A - 一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其通过磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰、生石灰、水泥和水泥发泡剂制备轻质墙体保温材料，将磷石膏、钢渣、粉煤灰分别进行干燥、研磨和筛分至一定粒度；按比例称取磷石膏和钢渣并进行干混；再将定量的碱激发剂与干混物料搅拌均匀后陈化；称取定量发泡剂稀释后搅拌发泡；泡沫与定量水泥混合后加入陈化后干混料；在水泥振实台上振实，置于水泥养护箱中养护至规定龄期，得到轻质墙体保温材料材料。本发明的优点：工艺简单，可免去煅烧环节；可实现磷石膏和热闷钢渣的高值化利用；分利用磷石膏、热闷钢渣和其他工业固体废物中的钙、铁、铝、硅等有利资源，利于环境的保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，属于工业固体废物磷石膏处理技术领域，即工业固体废物资源化领域。
背景技术
磷石膏是湿法生产磷酸所产生的副产物，主要化学成分是二水石膏(CaSO4·2H2O)。目前，国内外对磷石膏的处置多为废弃堆积，造成了严重的资源浪费和环境污染。近年来，虽有学者研究出一些磷石膏利用的方法，但效果不是很理想。因此，寻求有效的磷石膏利用方法，提高磷石膏的综合利用率已成为磷化工企业及环境保护部门亟待解决的大问题。国内外对磷石膏的资源化利用方式主要是作为土壤改良剂，用于制备建筑石膏、生产硫酸铵、联产水泥等。
发明专利CN107674483A公开了一种由磷石膏制备的磷石膏腻子粉的方法，以通过煅烧酸浸法脱色增白处理后的脱色磷石膏作为基料；发明专利CN107557870A公开了一种用磷石膏制备硫酸钙晶须的方法，需要利用硫酸作为浸出药剂，通过浸取、结晶及改性等工艺制备了长径比40-120的高纯硫酸钙晶须；发明专利CN107512857A公开了一种采用磷石膏制备建筑石膏的方法，要求磷石膏要在窑内与高温烟气进行顺流直接接触，出料中半水石膏含量不低于60wt％；发明专利CN103435319公开了采用磷石膏基高强轻质砌块及其生产工艺，利用磷石膏制得石膏基高强轻质砌块的表观密度不高于1000kg/m3，强度等级达到MU10以上，软化系数不低于0.3；发明专利CN107140861A提供一种利用新鲜磷石膏生产水泥缓凝剂的方法。发明专利CN107540985A提供了一种用堆存磷石膏生产PVC填料的制造方法，该材料是以磷石膏为主要原料，在100—200℃条件下进行炒制，形成以二分之一个结晶水的石膏为主要成分。
这些方法均存在工艺复杂，对过程参数控制要求较高，不利于实现磷石膏大规模资源化利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，该方法制备工艺简单，原材料是工业固体废物，生产出来的墙体保温材料具有体积密度小、温效果好、环保无污染。
本发明通过下述方案实现：一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其通过磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰、生石灰、水泥和水泥发泡剂制备轻质墙体保温材料。
各组分按重量百分比含量为：磷石膏50％-60％、热闷钢渣15％-20％、粉煤灰15％-20％、生石灰3％-6％、水泥15％-20％，水泥发泡剂2％-4％。
所述水泥发泡剂使用时稀释成浓度为2g/L-4g/L。
所述磷石膏、热闷钢渣，粉煤灰研磨筛分为80-100目的颗粒进行混合。
所述磷石膏采用化学成分CaSO4·2H2O的重量百分比含量≥80％的磷石膏。
所述热闷钢渣采用成分Fe2O3的含量≥25％，容重0.5-1.0kg/L孔隙度为60％-70％，比表面积为2000-4000cm2/g的热闷钢渣。
一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其包括以下步骤：
步骤一、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰放在太阳下暴晒，再放到105℃干燥箱中干燥12h，备用；
步骤二、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰进行研磨，并进行筛分，颗粒粒径为80-100目，备用；
步骤三、按重量百分比称取步骤二中所得固体原料，在混料机中干混5min；
步骤四、按重量百分比称取生石灰，加水消化，加入步骤三的混和物料中，搅拌均匀，再陈化2h；
步骤五、称取一定量的发泡剂，稀释一定倍数后用搅拌器搅拌30min，进行发泡；
步骤六、按重量百分比称取水泥，将泡沫加入水泥中，发泡好的水泥注入陈化后的混合物料中，在小型搅拌机中进行搅拌；
步骤七、在实验用水泥振动台上振动浇注成型，在105℃恒温箱中恒温干燥12h；
步骤八、在常温条件下自然养护7天；
步骤九、测其抗压强度、传热系数、吸水率、含水率。
所述磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰在太阳下的暴晒时间为6-10h。
本发明的有益效果为：
1、本发明利用磷石膏、热闷钢渣制备墙体保温材料的方法，工艺简单，可免去煅烧环节，样品成型后经养护可制得性能达标的轻质墙体保温材料；
2、本发明利用磷石膏、热闷钢渣制备轻质墙体保温材料的方法，可实现磷石膏和热闷钢渣的高值化利用；
3、本发明充分利用磷石膏、热闷钢渣和其他工业固体废物中的钙、铁、铝、硅等有利资源，目的在于实现工业固体废物的资源化利用，利于环境的保护。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
实施例1，一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其包括以下步骤：
步骤一、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰放在太阳下暴晒6h，再放到105℃干燥箱中干燥12h；
步骤二、对磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰进行破碎筛分，颗粒粒径为80目；
步骤三、称量破碎筛分好的磷石膏400g，热闷钢渣120g，粉煤灰130g，在混料机中干混5-10min；
步骤四、称量30g生石灰，加入100ml去离子水，进行消化反应，加入干混好的混和物料中，搅拌均匀，再陈化2h；
步骤五、称取2g水泥发泡剂，稀释到2g/L后，搅拌30min，进行发泡；
步骤六、称量120g水泥，将泡沫加入水泥中，发泡好的水泥注入陈化后的混合物料中，在小型搅拌机中进行搅拌；
步骤七、在实验用水泥振动台上振动浇注成型，在105℃恒温箱中恒温干燥12h；
步骤八、在常温条件下自然养护7天；
步骤九、测定样品抗压强度、传热系数、吸水率、含水率。
制得轻质墙体保温材料性能测试如表1所示。
实施例2，一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其包括以下步骤：
步骤一、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰放在太阳下暴晒8h，再放到105℃干燥箱中干燥12h；
步骤二、对磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰进行破碎筛分，颗粒粒径为90目；
步骤三、称量破碎筛分好的磷石膏450g，热闷钢渣130g，粉煤灰120g，在混料机中干混5～10min；
步骤四、称量35g生石灰，加入100ml去离子水，进行消化反应，加入干混好的混和物料中，搅拌均匀，再陈化2h；
步骤五、称取3g水泥发泡剂，稀释到3g/L后，搅拌30min，进行发泡；
步骤六、称量120g水泥，将泡沫加入水泥中，发泡好的水泥注入陈化后的混合物料中，在小型搅拌机中进行搅拌；
步骤七、在实验用水泥振动台上振动浇注成型，在105℃恒温箱中恒温干燥12h；
步骤八、在常温条件下自然养护7天；
步骤九、测定样品抗压强度、传热系数、吸水率、含水率。
制得轻质墙体保温材料性能测试如表1所示。
实施例3，一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其包括以下步骤：
步骤一、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰放在太阳下暴晒10h，再放到105℃干燥箱中干燥12h；
步骤二、对磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰进行破碎筛分，颗粒粒径为100目；
步骤三、称量破碎筛分好的磷石膏400g，热闷钢渣120g，粉煤灰120g，在混料机中干混5～10min；
步骤四、称量40g生石灰，加入100ml去离子水，进行消化反应，加入干混好的混和物料中，搅拌均匀，再陈化2h；
步骤五、称取4g水泥发泡剂，稀释到4g/L后，搅拌30min，进行发泡；
步骤六、称量120g水泥，将泡沫加入水泥中，发泡好的水泥注入陈化后的混合物料中，在小型搅拌机中进行搅拌；
步骤七、在实验用水泥振动台上振动浇注成型，在105℃恒温箱中恒温干燥12h；
步骤八、在常温条件下自然养护7天；
步骤九、测定样品抗压强度、传热系数、吸水率、含水率。
制得轻质墙体保温材料性能测试如表1所示。
表1轻质墙体保温材料性能测试结果
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：其通过磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰、生石灰、水泥和水泥发泡剂制备轻质墙体保温材料。
2.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：各组分按重量百分比含量为：磷石膏50％-60％、热闷钢渣15％-20％、粉煤灰15％-20％、生石灰3％-6％、水泥15％-20％，水泥发泡剂2％-4％。
3.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：所述水泥发泡剂使用时稀释成浓度为2g/L-4g/L。
4.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：所述磷石膏、热闷钢渣，粉煤灰研磨筛分为80-100目的颗粒进行混合。
5.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：所述磷石膏采用化学成分CaSO4·2H2O的重量百分比含量≥80％的磷石膏。
6.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：所述热闷钢渣采用成分Fe2O3的含量≥25％，容重0.5-1.0kg/L孔隙度为60％-70％，比表面积为2000-4000cm2/g的热闷钢渣。
7.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤一、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰放在太阳下暴晒，再放到105℃干燥箱中干燥12h，备用；
步骤二、将磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰进行研磨，并进行筛分，颗粒粒径为80-100目，备用；
步骤三、按重量百分比称取步骤二中所得固体原料，在混料机中干混5min；
步骤四、按重量百分比称取生石灰，加水消化，加入步骤三的混和物料中，搅拌均匀，再陈化2h；
步骤五、称取一定量的发泡剂，稀释一定倍数后用搅拌器搅拌30min，进行发泡；
步骤六、按重量百分比称取水泥，将泡沫加入水泥中，发泡好的水泥注入陈化后的混合物料中，在小型搅拌机中进行搅拌；
步骤七、在实验用水泥振动台上振动浇注成型，在105℃恒温箱中恒温干燥12h；
步骤八、在常温条件下自然养护7天；
步骤九、测其抗压强度、传热系数、吸水率、含水率。
8.根据权利要求7所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：所述磷石膏、热闷钢渣、粉煤灰在太阳下的暴晒时间为6-10h。
9.根据权利要求1所述的一种磷石膏矿渣制备轻质墙体保温材料的方法，其特征在于：所述水泥发泡剂采用α-烯烃磺酸钠。
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