CN1277168A - 磷石膏免烧砖及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磷石膏免烧砖及其生产工艺,其原料是以磷石膏(渣)为主料,以砂子为辅料和水泥或熟石膏或聚丁类粘接剂为添加剂组成,经配料、粉粹、混合、高压成型,短期养护工序制得成品。它使磷酸盐厂的废渣磷石膏得到综合利用,使磷石膏堆放对环境的污染得到可靠的、有效的治理;比现有的粘土烧结砖节能、节约土地资源,生产周期短,成本低,无放射性污染。它是一种抗压强度大、外观整齐、色泽均匀、美观的新型优质砖。

Description

磷石膏免烧砖及其生产工艺
本发明涉及一种建筑工程用的工业废渣免烧砖，特别是一种利用磷化工业的废渣—磷石膏(渣)为主要原料生产的免烧砖。
据申请人所知：我国随着磷化工业的发展，现每年排出磷石膏1500-2000万吨，而有效利用还不到10％，一直采用征地堆放为主，按堆放高度30米计，每年占地500亩，并对环境造成严重污染，对企业的持续发展带来很大压力。而全国每年使用粘土砖约7000亿块。如果有50％的是页岩砖外，其余粘土砖全国还要20万亩地取土烧砖，这对保护土地资源造成较大威胁。为此，国家各地均想禁止使用粘土砖，但无有好的替代品。在中国专利虽然CN1049490A公开了一种“用工业废渣制造免烧砖的方法及其粘合剂”，它是将经碾粹的工业废渣及沙土、水泥、石灰、粘合剂用少量水混合，再经高压压制成型，但工业废渣采用的是粉煤，炉渣、煤干石、电石灰、粉煤灰等，这种技术方案根本就不能解决工业废渣磷石膏的有效利用问题。迄今为止，还未发现利用工业废渣磷石膏制作免烧砖的报导。
本发明的目的就是为了保护土地资源和有效利用工业废渣磷石膏出发，发明人经多年的潜心研究试验，成功地研制出一种磷石膏免烧砖及其生产工艺。
本发明的目的是按如下方式来实现：利用符合国家建材卫生防护标准工业废渣和可利用自然资源及市面易得的添加剂作原料进行配方，采用相应的高压成型条件制得成品。
本发明磷石膏免烧砖，原料是以工业废渣为主料、配以辅料砂子和添加剂组成，经包括配料、粉粹、混合、高压成型、养护工序制得成品。其工业废渣为磷化工业的磷石膏，添加剂为水泥或熟石膏、聚合物粘接剂中的一种，原料配比以重量百分比计：
                       磷石膏         60-85％、
                       砂子           5-30％、
                       水泥或熟石膏   3-16％。
所述添加剂还可以是聚丁类粘接剂，原料配比以重量百分比计：
                       磷石膏         75％、
                       砂子           25％、
                      聚丁类粘接剂    0.1-0.5％。
所述磷石膏为磷酸盐厂用硫酸萃取磷矿所产生的磷石膏，其水溶P2O5小于0.4％，水份在5-15％。
所述熟石膏是建筑用β型半水硫酸钙。
所述熟石膏是用磷石膏加热(160℃左右)锻烧成的半水硫酸钙。
所述聚丁类粘接剂为聚丁二烯系列共聚物粘接剂。
砂子为普通河砂、石砂、黄石砂，水份在3-10％。
水泥可以是325、425、525水泥。
本发明磷石膏免烧砖的生产工艺，包括配料、粉粹、混合、高压成型、养护工序制得成品，其生产步骤如下：
a、按上述要求将原料进行配料，原料配比以重量百分比计：磷石膏60-85％、砂子5-30％、水泥或熟石膏3-16％，原料含水份在5-15％范围，
b、将a所述磷石膏的结块用对锟式破粉机粉粹至最大粒度小于3mm，用皮带运输机输送到混合机，
c、将配料在无重力混合机进行充分混合，
d、经C的混合料进入半自动压砖机，经布料、预压和600-2600KN可调的成型压力制成不同抗压强度等级的砖坯，
e、将砖坯放置于自然养护棚养护5-15天，即得本磷石膏免烧砖产品。
采用上述技术方案制成的本发明磷石膏免烧砖，使磷酸盐厂的废渣——磷石膏得到综合利用，使磷石膏堆放对环境的污染得到可靠的、有效的治理；又由于不用粘土制砖，不占用土地作堆场，保护了土地资源；若全国的磷石膏有50％用来制成磷石膏免烧砖，就能不用粘土生产出30亿块砖，节约耕地1800亩/年，堆场少占地250亩，合计2050亩；若全国的磷石膏全利用，就可节约土地4100亩/年。本磷石膏免烧砖不仅比现有的粘土烧结砖节能、节约土地资源，生产周期短，成本低，无放射性污染等，而且是一种抗压强度大、外观整齐、尺寸稳定、色泽均匀、美观的新型优质砖。本发明磷石膏免烧砖产品经检验，是质量符合GB/T5101-98标准的各种强度标准MU7、5、10、15、20、25、30、的优质建筑工程用砖。所以，本发明是一项环保工程、墙改工程、绿色工程。
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的生产工艺流程图。
图2是本发明生产工艺中所用设备的主视示意图。
图3是图2的俯视示意图。
表一是本发明配料、成型压力、产品强度等级的十一个实施例，其原料配比和成型压力参数是按生产磷石膏免烧砖的强度等级要求进行选择。
参见图1、图2、图3和表一。在表一中列出了主料磷石膏、辅料砂子、添加剂水泥、熟石膏、聚丁二烯系列共聚物粘接剂的用量配比，与成型压力、强度等级的十一个具体实例，其每个实施例的生产工艺相同，均经配料、粉粹、输送、混合、输送、高压成型、养护工序制得11个不同强度等级的磷石膏免烧砖成品。其步骤操作为：(1)、首先将原料主、辅料与添加剂按表一的配比计量(重量％计)配料；(2)、用人工将配料加到筛子2(筛布为8目)上，细的配料通过筛孔掉在输送机皮带3上输走，粗的配料顺筛子2的筛面滑下进入Ф500对锟式破粹机1上，经过粉粹小于3mm的配料也掉到输送机皮带3上；(3)、粉粹后的配料进入WZL无重力卧式混合机4进行充分混合，混合好的配料下到输送机皮带5上，输送到高位料仓6中；(4)、高位料仓6的混合料在控制下进入到半自动八孔压砖机7，经过布料、预压、高压成型、砖坯顶出等环节生产出尺寸合格的砖坯8；(5)、砖坯8由人工捡到平车上堆放整齐，置养护棚内经过5-15天的自然养护，达到相应的强度等级，检验合格出厂。
在生产中的设备对锟式破粹机1、输送机(3、5)、无重力卧式混合机4均为现有设备，市面可购买。
压砖机7为YZP-100(260)-II型，其结构已申请专利(专利号：ZL95241530.5)，该压砖机的主要参数：
         成型压力：600KN-2600KN可调
         (即600KN、1000KN、1600KN、2000KN、2600KN等)；
         最大填料深度：130mm；
         砖坯规格：240×115×53mm：
         生产能力：1800块/小时。
实施例一：原料配比以重量百分比计：磷石膏70％、河砂23％、水泥7％，调整原料总量含水14％，混合料进入到半自动压砖机7，调整成型压力为650KN，顶出标准尺寸(240×115×530mm)的砖坯，置养护棚内短期(5-15天，冬季时间长、夏季则短)自然养护，制得强度等级MU10的合格产品。该产品的“检验报告”见附件1。
实施例三：原料配比以重量百分比计：磷石膏85％、河砂7％、水泥8％，调整原料总量含水13.6％，成型压力为1000KN，经上述同样生产工艺，制得强度等级MU10的合格产品。该产品的“检验报告”见附件2。
实施例六：原料配比以重量百分比计：磷石膏65％、砂子20％、熟石膏15％，调整原料总量含水15％，混合料进入到半自动压砖机7，调整成型压力为2000KN，顶出标准尺寸砖坯，置养护棚内短期自然养护，制得强度等级MU15的合格产品。
实施例七：原料配比以重量百分比计：磷石膏75％、石砂25％、聚丁类粘接剂0.2％，(如：聚丁二烯丙烯酸树脂、聚丁二烯丙烯腈树脂等)调整原料总量含水10％，混合料进入到半自动压砖机7，调整成型压力为2000KN，顶出标准尺寸的砖坯，置养护棚内短期自然养护，制得强度等级MU20的合格产品。
       本发明磷石膏免烧砖实施例的配料、成型压力、产品强度参数表表一
实施例   主料重量％   辅料重量％   添加剂重量％ 原料总量含水份％ 成型压力KN 产品强度等级MU
    一   磷石膏70   河  砂23   水  泥7     14     650     MU10
    二   磷石膏70   河  砂20   水  泥10     9.5     2000     MU20
三   磷石膏85   河  砂7   水  泥8     13.6     1000     MU10
四   磷石膏60   河  砂30   水  泥10 10.5 2600 MU25
五   磷石膏70   砂  子18   水  泥12 13.5 1000 MU15
六   磷石膏65   砂  子20   熟石膏粉15 15 2000 MU15
七   磷石膏75   石  砂25   聚丁类粘接剂0.2 10 2000 MU20
八   磷石膏65   砂  子25   水  泥5 6 2600 MU15
九   磷石膏78   砂  子12   水  泥10 10 2000 MU15
十   磷石膏70   砂  子26   水  泥10 10 1600 MU15
   十一   磷石膏70   黄石砂20   水  泥10 10 1600 MU15
上述实施例中所有磷石膏化学组成与全国各地磷石膏化学组成基本相同：含CaO30.83％、SO3 43.48％、Fe2O3 0.29％、Al2O3 0.186％、MgO 1.29％、P2O5水溶性≤0.42％、P2O5总1.29％、结晶水17.93％、F 0.14％。
放射性比活度：Ra-226＝93.1±3.9Bq/kg
低于有关标准：Ra-226＝140Bq/kg-185Bq/kg
              黄石砂的SiO2为40％，一般砂子的SiO2为50％。

Claims (7)

1、一种建筑工程用的磷石膏免烧砖，原料是以工业废渣为主料、配以辅料砂子和添加剂组成，经配料、粉粹、混合、高压成型、养护工序制得成品，其特征在于：工业废渣为磷化工业的磷石膏，添加剂为水泥或熟石膏，原料配比以重量百分比计：
                      磷石膏       60-85％、
                      砂子         5-30％、
                      水泥或熟石膏 3-16％。
2、根据权利要求1所述的磷石膏免烧砖，其特征在于：所述添加剂还可以是聚丁类粘接剂，原料配比以重量百分比计：
                       磷石膏       75％、
                       砂子         25％、
                       聚丁类粘接剂 0.1-0.5％。
3、根据权利要求1所述的磷石膏免烧砖，其特征在于：所述磷石膏为磷酸盐厂用硫酸萃取磷矿所产生的磷石膏。
4、根据权利要求1所述的磷石膏免烧砖，其特征在于：所述熟石膏是建筑用β型半水硫酸钙。
5、根据权利要求1所述的磷石膏免烧砖，其特征在于：所述熟石膏是用磷石膏加热锻烧成的半水硫酸钙。
6、根据权利要求1所述的磷石膏免烧砖，其特征在于：所述聚丁类粘接剂为聚丁二烯系列共聚物粘接剂。
7、一种建筑工程用的磷石膏免烧砖的生产工艺，包括配料、粉粹、混合、高压成型、养护工序，其特征在于：按下述步骤制得成品：
a、按上述权利要求1所述配料，原料配比以重量百分比计：
                       磷石膏       60-85％、
                       砂子         5-30％、
                      水泥或熟石膏  3-16％，
b、将a所述配料磷石膏的结块用对锟式破粉机粉粹至最大粒度小于3mm，用皮带运输机输送到混合机，
c、将配料在无重力混合机进行充分混合，
d、经C的混合料进入半自动压砖机，经布料、预压和600-2600KN可调的成型压力制成不同抗压强度等级的砖坯，
e、将砖坯放置于自然养护棚养护5-15天，得到所述的产品。
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