CN105384373A - 磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂 - Google Patents

磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂 Download PDF

Info

Publication number
CN105384373A
CN105384373A CN201510761127.XA CN201510761127A CN105384373A CN 105384373 A CN105384373 A CN 105384373A CN 201510761127 A CN201510761127 A CN 201510761127A CN 105384373 A CN105384373 A CN 105384373A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphogypsum
cementing material
cement
blast furnace
iron waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510761127.XA
Other languages
English (en)
Inventor
胡成军
石庆忠
潘建
施晰昕
曹露
孙荣
罗根宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TONGLING CHEMICAL INDUSTRY GROUP Co Ltd
Original Assignee
TONGLING CHEMICAL INDUSTRY GROUP Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TONGLING CHEMICAL INDUSTRY GROUP Co Ltd filed Critical TONGLING CHEMICAL INDUSTRY GROUP Co Ltd
Priority to CN201510761127.XA priority Critical patent/CN105384373A/zh
Publication of CN105384373A publication Critical patent/CN105384373A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C04B11/28—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials
    • C04B11/30—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials with hydraulic cements, e.g. Portland cements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂，由干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料及促凝剂按比例混合、经粉磨而得到的混合物；复合胶凝材料中，干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰的重量比为30～50：35～45:4～8:6～16:2～10；促凝剂为矾铁废渣，矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。所得胶凝材料综合生产成本要较水泥低25％以上，具有明显的成本优势，可加快推进其替代水泥的步伐，使得磷石膏能够得到大量地利用，以缓减磷肥企业的磷石膏堆放压力。

Description

磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂
技术领域
本发明属于磷石膏综合利用领域，具体地说是一种磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂。
背景技术
工业副产磷石膏主要成分是二水硫酸钙，是替代天然石膏作为胶凝材料的一个重要选择。但由于磷石膏中含有大量有害杂质，特别是含有P2O5和F等杂质，对胶凝材料的强度及凝结时间均有很大影响，因此不能直接利用。目前在工业上用磷石膏制备胶凝材料的应用通常采用预处理及煅烧方式。预处理主要有水洗法和中和法。水洗处理虽可以去除大部分有害杂质，由于处理成本高，限制了使用；中和法是利用生石灰对其中和改性，去除磷石膏中的游离酸，以提高胶凝材料的强度。煅烧法即通过高温加热脱除磷石膏中的结晶水以获得主要成分为无水石膏或半水石膏的胶凝材料，其缺点是能耗高，也限制了其广泛利用。免煅烧处理的优点是处理成本低，但由于二水硫酸钙本身没有强度，通常需要与其他胶凝材料比如粉煤灰、高炉矿渣粉、水泥混配成具有一定强度的胶凝材料。此类胶凝材料具有强度低及初、终凝结时间长等缺点，导致其应用途径受限，限制了磷石膏的利用。而安徽六国化工股份有限公司利用低品位宜昌磷矿生产磷酸二铵所排放的磷石膏中，不仅含有更高的铁、铝、镁、钾、钠等杂质，且其夹带更高的P2O5和游离硫酸，以此磷石膏为原料制成的石膏砖、板、材的强度都有严重的损伤，该磷石膏更是整个工业石膏综合利用领域的老大难问题。
针对上述问题，申请人曾在中国专利ZL201110419057.1“磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂”中提出用干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料，以高铝水泥或偏铝酸钠作为促凝剂，可以取代水泥作为井下充填、抹面砂浆、路牙砌块等应用领域使用，生产成本较水泥低，可以大量消耗磷石膏，有利于减轻磷肥企业的磷石膏堆放压力。其缺点是作为促凝剂的高铝水泥或偏铝酸钠价格较高，按目前的市场价，高铝水泥2000元/吨，偏铝酸钠7500元/吨，使得复合胶凝材料应用成本上升，如能选择成本更加低廉的促凝剂，势必会增加这种磷石膏基胶凝材料的市场竞争力，使其得到更广泛的应用，加快其替代水泥的步伐。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本的磷石膏基水泥胶凝材料，可以部分地替代水泥进行现场施工，从而提高磷石膏的利用转化率；本发明的另一个目的是提供一种低成本的用于以磷石膏为主要基料的水泥胶凝材料的促凝剂，以提高磷石膏的利用率。
本发明是在中国专利ZL201110419057.1“磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂”基础上作出的改进。具体技术方案如下：
所述磷石膏基水泥胶凝材料由干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料及促凝剂按比例混合、经粉磨而得到的混合物；复合胶凝材料中，干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰的重量比为30～50：35～45:4～8:6～16:2～10；促凝剂为矾铁废渣，矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。
所述干基磷石膏由湿法磷酸副产的磷石膏经中和改性、陈化、干燥至游离水含量不高于1％而得到。
矾铁废渣作为促凝剂在上述磷石膏基水泥胶凝材料中的应用，所述复合胶凝材料由磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰按重量比30～50：35～45:4～8:6～16:2～10构成，作为促凝剂矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2％～8％。
本发明所得胶凝材料经检测，初凝时间为130min～180min，终凝时间为240min～420min；按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(150法)》进行胶凝材料的强度测定，28天的抗折强度达到6～7Mpa，抗压强度达到33～36Mpa，防水性能优良，上述性能指标均达到通用硅酸盐水泥标准(GB175-2007)中32.5矿渣硅酸盐水泥的指标要求。因此本发明所制作的石膏基水泥胶凝材料可取代普通水泥作为井下充填、抹面砂浆、路牙砌块等应用领域使用。而本发明所用促凝剂矾铁废渣成本较低，每吨仅100元，明显低于高铝水泥或偏铝酸钠的市场价格，因此，所得胶凝材料综合生产成本要较水泥低25％以上，较ZL201110419057.1的磷石膏基复合胶凝材料综合成本低10％以上，具有明显的成本优势，势必会增加这种磷石膏基水泥胶凝材料的市场竞争力，从而加快推进其替代水泥的步伐，使得磷石膏能够得到大量地利用，以缓减磷肥企业的磷石膏堆放压力。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。以下所有用量均为重量百分比用量。
本发明所用磷石膏为安徽六国化工股份有限公司利用低品位宜昌磷矿生产磷酸二铵所排放的磷石膏，主要成份如下：
CaO:29.22％,SO3:44.10％,P2O5:1.02％,F:1.28％,SiO2:2.51％,Al2O3:0.81％,Fe2O3:1.05％,MgO:1.37％,Na2O:0.36％
本发明促凝剂矾铁废渣为采用铝热还原法生产矾铁生产过程中产生的大量矾铁废渣，也称刚玉渣，主要成分如下：
AL2O3：78～83％，CaO：10～17％，MgO：1.0～2.5％，FeO：0.2～0.8％，SiO2：0.6～0.8％，VOx：1.3～4.0％，其它：0～2％
本发明的各实施例均按下述工艺流程进行：将初破后的磷石膏，用磷石膏重量的3～6％氧化钙进行中和改性、陈化，在烘干窑中脱去大部分游离水，控制游离水的含量不大于1％。按下表实施例中各组份比例取按上述烘干后的干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉、生石灰、矾铁废渣，经充分混合、磨细至比表面积在500m2/kg，得到磷石膏基水泥胶凝材料。按标准GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(150法)》进行磷石膏基水泥胶凝材料的强度测定，按GB/T1346-2001测定其初终凝时间，各实施例抗压强度及初终凝时间见下表。
上述生石灰也可以先期加入到脱水前的磷石膏中。

Claims (3)

1.磷石膏基水泥胶凝材料，由干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料及促凝剂按比例混合、经粉磨而得到的混合物；其特征是：复合胶凝材料中，干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰的重量比为30～50：35～45:4～8:6～16:2～10；促凝剂为矾铁废渣，矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。
2.根据权利要求1所述的磷石膏基水泥胶凝材料，其特征是：所述干基磷石膏由湿法磷酸副产的磷石膏经中和改性、陈化、干燥至游离水含量不高于1％而得到。
3.矾铁废渣作为促凝剂在权利要求1所述磷石膏基水泥胶凝材料中的应用，所述复合胶凝材料由磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰按重量比30～50：35～45:4～8:6～16:2～10构成，作为促凝剂矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。
CN201510761127.XA 2015-11-09 2015-11-09 磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂 Pending CN105384373A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510761127.XA CN105384373A (zh) 2015-11-09 2015-11-09 磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510761127.XA CN105384373A (zh) 2015-11-09 2015-11-09 磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105384373A true CN105384373A (zh) 2016-03-09

Family

ID=55417209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510761127.XA Pending CN105384373A (zh) 2015-11-09 2015-11-09 磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105384373A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107056115A (zh) * 2017-04-27 2017-08-18 湖北昌耀新材料股份有限公司 一种用于磷石膏基胶凝材料的促凝型早强剂及其制备方法
CN108117356A (zh) * 2017-12-21 2018-06-05 铜陵化学工业集团有限公司 一种工业废料制高强度干混砂浆
CN112110661A (zh) * 2020-09-09 2020-12-22 四川绵筑新材料有限公司 一种磷石膏矿渣基水泥的制备方法
CN116730698A (zh) * 2023-06-09 2023-09-12 浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司 一种磷石膏固废纤维增强水泥板及其制作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182143A (zh) * 2007-11-07 2008-05-21 北京航空航天大学 利用工业废渣制备复合型高膨胀性胶凝材料及其制备工艺
CN102531509A (zh) * 2011-12-14 2012-07-04 铜陵化学工业集团有限公司 磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂
CN103626411A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 铜陵化学工业集团有限公司 干粉状磷石膏基胶凝材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182143A (zh) * 2007-11-07 2008-05-21 北京航空航天大学 利用工业废渣制备复合型高膨胀性胶凝材料及其制备工艺
CN102531509A (zh) * 2011-12-14 2012-07-04 铜陵化学工业集团有限公司 磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂
CN103626411A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 铜陵化学工业集团有限公司 干粉状磷石膏基胶凝材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郝建璋等: ""钒产品生产废渣的综合利用"", 《中国资源综合利用》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107056115A (zh) * 2017-04-27 2017-08-18 湖北昌耀新材料股份有限公司 一种用于磷石膏基胶凝材料的促凝型早强剂及其制备方法
CN107056115B (zh) * 2017-04-27 2019-05-21 湖北昌耀新材料股份有限公司 一种用于磷石膏基胶凝材料的促凝型早强剂及其制备方法
CN108117356A (zh) * 2017-12-21 2018-06-05 铜陵化学工业集团有限公司 一种工业废料制高强度干混砂浆
CN112110661A (zh) * 2020-09-09 2020-12-22 四川绵筑新材料有限公司 一种磷石膏矿渣基水泥的制备方法
CN116730698A (zh) * 2023-06-09 2023-09-12 浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司 一种磷石膏固废纤维增强水泥板及其制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102531509B (zh) 磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂
CN103626411B (zh) 干粉状磷石膏基胶凝材料的制备方法
CN107056115B (zh) 一种用于磷石膏基胶凝材料的促凝型早强剂及其制备方法
CN101717837B (zh) 一种转炉钢渣化学活化液及其使用方法
CN105645898A (zh) 一种改性石膏基自流平砂浆及其制备和应用
CN101891406B (zh) 一种利用赤泥和脱硫石膏制备水泥的方法
CN102910852B (zh) 一种用于超硫酸盐水泥的促凝剂
CN101172798A (zh) 建筑石膏和矿物外加剂及其制备方法
CN101269942B (zh) 一种磷渣粉水泥砂浆
CN103145354A (zh) 一种无熟料复合型尾砂固结剂及其制备方法和应用
CN101386511A (zh) 一种石膏基水硬性建筑砂浆及其制备方法
CN102491655B (zh) 自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥及其制备方法
CN102745924A (zh) 可缩短磷石膏基水泥混凝土凝结时间的磷石膏改性方法
CN104496246A (zh) 一种水泥混凝土构建物固相填充料表面活性剂及其制造、使用方法
CN105384373A (zh) 磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂
CN103641426A (zh) 一种高强度磷石膏砖及其制作方法
CN109942211A (zh) 一种提高石膏-矿渣水泥早期强度的方法
CN102557495A (zh) 一种提高钢渣水泥早期强度的方法
CN105502973A (zh) 一种贫钙富硅生态水泥及其用途
CN103922619A (zh) 脱硫石膏基水硬胶凝材料及其制备方法
CN112110661A (zh) 一种磷石膏矿渣基水泥的制备方法
WO2019232687A1 (zh) 超快硬特种无机胶凝材料及其制备方法
CN106477931B (zh) 改性活化磷渣、制备方法及改性活化磷渣水泥和混凝土
CN103723975B (zh) 一种可喷射施工的速凝钢渣砂浆
CN102515585B (zh) 利用半干法脱硫废渣制备砌筑水泥的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160309

RJ01 Rejection of invention patent application after publication