CN108147760A - 一种生产磷石膏砌块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产磷石膏砌块的方法。这种方法包括以下步骤：1)制备磷石膏水泥浆料：先将磷石膏、矿渣、钢渣、减水剂和水混合，再加入粉煤灰和石棉，混合均匀，得到磷石膏水泥浆料；2)制备磷石膏泡沫浆料：将磷石膏水泥浆料和发泡剂溶液、稳泡剂、减水剂混合，搅拌均匀，得到磷石膏泡沫浆料；3)注模成型：将磷石膏泡沫浆料注入模具，加热养护，冷却后脱模，得到磷石膏砌块。本发明通过以磷石膏等固体废弃物为原料制备得到砌块，其生产工艺简单，成本低，节能效率高，是一种绿色建筑节能材料，具有良好的应用前景。

Description

一种生产磷石膏砌块的方法
技术领域
本发明涉及一种生产磷石膏砌块的方法。
背景技术
在我国已有的400亿平方米的城乡建筑中，只有3.2亿平方米的城市房屋可称得上节能建筑。全国每年竣工的20多亿平方米建筑中，只有不到1亿平方米建筑属于节能建筑，仅占3％左右。我国每平方米建筑采暖或制冷能耗约为发达国家的3倍。全国建筑使用能耗已占全国总能耗的27.5％。目前我国正以空前的规模建造高耗能建筑。
在社会需求持续增长和消费水平日益提高的今天，能源紧缺已成为制约我国经济和社会持续协调发展的重大课题。节约能源、降低能耗，特别是降低建筑能耗是摆在我们墙材工作者面前一项义不容辞的艰巨任务。
磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品，每1吨磷酸将产生约5吨的磷石膏。随着我国磷化工产业的快速发展，每年的副产磷石膏已经超过4000万吨，累计堆积的磷石膏超过约2亿吨。由于各种原因，目前我国磷石膏资源化利用率不足15％，剩余的部分作为固体废弃物堆积或者填埋，这不但占用了大量的土地，还对周围环境造成了严重污染，因此加快对磷石膏的资源化利用已经刻不容缓。
在此背景下，研发一种主要利用磷石膏等固体废弃物生产绿色建筑节能的砌块，具有非常广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产磷石膏砌块的方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种生产磷石膏砌块的方法，包括以下步骤：
1)制备磷石膏水泥浆料：先将磷石膏、矿渣、钢渣、减水剂和水混合，再加入粉煤灰和石棉，混合均匀，得到磷石膏水泥浆料；
2)制备磷石膏泡沫浆料：将磷石膏水泥浆料和发泡剂溶液、稳泡剂、减水剂混合，搅拌均匀，得到磷石膏泡沫浆料；
3)注模成型：将磷石膏泡沫浆料注入模具，加热养护，冷却后脱模，得到磷石膏砌块。
步骤1)中，磷石膏水泥浆料的固体组分由以下质量份的原料组成：70～80份磷石膏，15～20份矿渣，5～10份钢渣，0.05～1份减水剂，55～65份粉煤灰，35～45份石棉。
步骤1)中，矿渣为高炉矿渣，粉煤灰为二级F类粉煤灰。
步骤1)中，磷石膏水泥浆料的固含量为55wr％～65wt％。
步骤1)中，混合搅拌的转速为20r/min～40r/min，混合的总时间为25min～40min。
步骤2)中，磷石膏水泥浆料、发泡剂溶液、稳泡剂和减水剂的质量比为100：(15～20)：(1～2)：(0.5～1.5)。
步骤2)中，发泡剂溶液由发泡剂和水混合制得，发泡剂与水的质量比为1：(17～21)。
发泡剂为松香酸皂类发泡剂、金属铝粉发泡剂、植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、树脂皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、石油磺酸铝发泡剂中的至少一种；稳泡剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黄原胶、羟乙基纤维素、硬脂酸钙中的至少一种。
减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂，脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的至少一种。
步骤3)中，加热养护具体为：先加热至70℃～80℃养护4h～5h，再升温至200℃～250℃养护8h～10h。
本发明的有益效果是：
本发明通过以磷石膏等固体废弃物为原料制备得到砌块，其生产工艺简单，成本低，节能效率高，是一种绿色建筑节能材料，具有良好的应用前景。
具体实施方式
一种生产磷石膏砌块的方法，包括以下步骤：
1)制备磷石膏水泥浆料：先将磷石膏、矿渣、钢渣、减水剂和水混合，再加入粉煤灰和石棉，混合均匀，得到磷石膏水泥浆料；
2)制备磷石膏泡沫浆料：将磷石膏水泥浆料和发泡剂溶液、稳泡剂、减水剂混合，搅拌均匀，得到磷石膏泡沫浆料；
3)注模成型：将磷石膏泡沫浆料注入模具，加热养护，冷却后脱模，得到磷石膏砌块。
步骤1)中，磷石膏水泥浆料的固体组分由以下质量份的原料组成：70～80份磷石膏，15～20份矿渣，5～10份钢渣，0.05～1份减水剂，55～65份粉煤灰，35～45份石棉。
优选的，步骤1)中，矿渣为高炉矿渣，粉煤灰为二级F类粉煤灰。
优选的，步骤1)中，磷石膏水泥浆料的固含量为55wr％～65wt％。
优选的，步骤1)中，混合搅拌的转速为20r/min～40r/min，混合的总时间为25min～40min。
优选的，步骤2)中，磷石膏水泥浆料、发泡剂溶液、稳泡剂和减水剂的质量比为100：(15～20)：(1～2)：(0.5～1.5)。
优选的，步骤2)中，发泡剂溶液由发泡剂和水混合制得，发泡剂与水的质量比为1：(17～21)。
优选的，发泡剂为松香酸皂类发泡剂、金属铝粉发泡剂、植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、树脂皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、石油磺酸铝发泡剂中的至少一种。
优选的，稳泡剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黄原胶、羟乙基纤维素、硬脂酸钙中的至少一种。
优选的，减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂，脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的至少一种。
优选的，步骤3)中，加热养护具体为：先加热至70℃～80℃养护4h～5h，再升温至200℃～250℃养护8h～10h。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例1：
实施例1的磷石膏砌块制备方法如下：
一、制备磷石膏水泥浆料
将75质量份的磷石膏，16.8质量份的矿渣，8质量份的钢渣，0.1质量份的减水剂和133.4质量份的水加入搅拌速度为20～40r/min的搅拌机中，搅拌5分钟，初步混合均匀后，制成浆体。向初步搅拌均匀的浆体中加入60质量份的粉煤灰和40质量份的石棉，继续搅拌10～15分钟，完全混合均匀，得到固体浓度为60wt％的磷石膏水泥浆料。
所用的原料说明如下：
磷石膏的化学组成为：SO3含量为38.9％，CaO含量为30.4％，SiO2含量为8.7％，P2O5含量为1.3％，Al2O3含量为1.1％，Fe2O3含量为0.7％，其余为烧失量。
矿渣为高炉矿渣磨细所制成的粉末，其化学成份及质量含量为：CaO含量为38.2％，SiO2含量30.5％，Al2O3含量为15.3％，MgO含量为9.7％，Fe2O3含量为4.3％，其余为烧失量。
钢渣的化学成份及质量含量为：CaO含量为40.3％，Fe2O3含量为17.5％，SiO2含量为14.8％，MgO含量为8.3％，Al2O3含量为7.5％，SO3的含量为7.1％，余量为烧失量。
减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，粉煤灰为二级F类粉煤灰。
二、制备磷石膏泡沫浆料
将发泡剂稀释20倍(发泡剂和水的质量比为1:19)，然后向混合均匀的磷石膏水泥浆料中加入60份稀释后发泡剂溶液，同时加入4份质量的稳泡剂和2份的减水剂，继续搅拌10分钟，搅拌均匀后即得到矿渣泡沫浆料。
所用的发泡剂为动物蛋白发泡剂，稳泡剂为聚乙烯醇，减水剂为聚羧酸系减水剂。
三、注模成型
将磷石膏泡沫浆料搅拌机的出料口通过管道接入到砌块的模具附近，打开出料阀，将浆料通过管道输送到模具中，一个模具浇注好后，继续进行其它模具的浇注；将浇注好的模具放入烘房中加热到70～80℃左右养护4～5小时后，继续升温到200～250℃左右，养护8～10小时，待自然冷却后即可脱模。
实施例2：
实施例2的制备磷石膏水泥浆料步骤中，所加入的磷石膏为70质量份，矿渣为18质量份，钢渣为6.8质量份，减水剂为0.2质量份，粉煤灰为65质量份，其余与实施例1的相同。
实施例3：
实施例3的制备磷石膏水泥浆料步骤中，所加入的磷石膏为80质量份，矿渣为15质量份，钢渣为9.8质量份，减水剂为0.2质量份，石棉为35质量份，其余与实施例1的相同。
实施例4：
实施例4的制备磷石膏泡沫浆料步骤中，所加入的稳泡剂为6质量份，减水剂为3质量份，其余与实施例1的相同。
实施例1～4制备所得的磷石膏砌块其性能测试结果如表1所示。
表1 磷石膏砌块性能
从表1可见，本实施例制备得到的磷石膏砌块表观密度为530～550kg/m3，导热系数小于0.05W/(m·K)，砌块可以满足目前混凝土砌块7天强度大于3MPa的要求。上述实施例的砌块经过测试具有非常良好的隔音性能，能满足建筑施工的要求。

Claims (10)

1.一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)制备磷石膏水泥浆料：先将磷石膏、矿渣、钢渣、减水剂和水混合，再加入粉煤灰和石棉，混合均匀，得到磷石膏水泥浆料；
2)制备磷石膏泡沫浆料：将磷石膏水泥浆料和发泡剂溶液、稳泡剂、减水剂混合，搅拌均匀，得到磷石膏泡沫浆料；
3)注模成型：将磷石膏泡沫浆料注入模具，加热养护，冷却后脱模，得到磷石膏砌块。
2.根据权利要求1所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤1)中，磷石膏水泥浆料的固体组分由以下质量份的原料组成：70～80份磷石膏，15～20份矿渣，5～10份钢渣，0.05～1份减水剂，55～65份粉煤灰，35～45份石棉。
3.根据权利要求2所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤1)中，矿渣为高炉矿渣，粉煤灰为二级F类粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤1)中，磷石膏水泥浆料的固含量为55wr％～65wt％。
5.根据权利要求1所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤1)中，混合搅拌的转速为20r/min～40r/min，混合的总时间为25min～40min。
6.根据权利要求1所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤2)中，磷石膏水泥浆料、发泡剂溶液、稳泡剂和减水剂的质量比为100：(15～20)：(1～2)：(0.5～1.5)。
7.根据权利要求6所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤2)中，发泡剂溶液由发泡剂和水混合制得，发泡剂与水的质量比为1：(17～21)。
8.根据权利要求7所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：发泡剂为松香酸皂类发泡剂、金属铝粉发泡剂、植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、树脂皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、石油磺酸铝发泡剂中的至少一种；稳泡剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黄原胶、羟乙基纤维素、硬脂酸钙中的至少一种。
9.根据权利要求2或6所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂，脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种生产磷石膏砌块的方法，其特征在于：步骤3)中，加热养护具体为：先加热至70℃～80℃养护4h～5h，再升温至200℃～250℃养护8h～10h。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180612

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