[发明专利]一种高强度磷石膏砖及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种高强度磷石膏砖及其制作方法。

背景技术

目前，国内的磷化工企业在湿法磷酸生产过程中产生了大量磷石膏，对环境造成了不良影响。据不完全统计，我国的磷石膏废渣每年排放量已达4000万t以上，而利用率仅为4.1%-4.5%。如何有效处理磷石膏废渣已成为磷化工企业面临的难题。

黄磷矿渣是黄磷生产过程中由磷灰石、石英、焦碳在电弧炉中，以1600℃左右高温熔炼，发生下列反应而排出的废渣。目前，国内每生产1t黄磷将产生8～10t黄磷炉渣。由于黄磷炉渣的无控制排放，极易对周边的大气、水、土壤和生态环境造成不可恢复的污染。而国内对黄磷炉渣的有效利用率很低。

公路工程和市政工程对砖的强度和耐久性等品质要求较高。在现有技术中，常用以水泥为主要原料的混凝土砖，由于用量大，且对强度要求较高，因此其生产成本较高。而现有技术中的磷石膏砖的抗压强度通常在10～20MPa左右，最多不超过30MPa，而抗折强度通常最高只能达到6.0MPa，只限于墙体砌筑使用，不能满足公路工程和市政工程的需要。这意味着磷石膏砖的用途范围较窄，利用量小，使得磷石膏砖的处理量减少，不利于生态环境。

如CN1935736B公开的一种磷石膏高强度墙体砖及其生产方法，是由半水磷石膏70-85：无水磷石膏12-20：粉煤灰15-20：凝结剂（12-20%的硅溶胶水溶液）15-25，用喷淋方式拌合均匀，经机械装模高压成型，机械脱模，自然水化后完成制得。该技术方案的不足在于，由于原料组成中磷石膏比例较大，导致制成的磷石膏墙体砖耐久性不高，容易出现墙面开裂的现象；并且，其强度无法满足公路工程和市政工程的实际使用需要。

又如CN1259272C公开了一种高强度磷石膏建筑砌块及其制备方法，原料组分为磷石膏20～40份，非激活复合剂5～20份，促进剂5～10份，水5～16份，所述非激活复合剂为砂、钢渣、钛渣、磷渣、粉煤灰、硅粉和/或硅藻土，所述促进剂为氧化钙、硫酸钠、氧化钠、硫酸钾和/或氯化钾；原料中还含有激活复合剂（水泥、聚丙烯酰胺树脂、古玛隆树脂和/或聚乙烯醇）；其制法是将各原料与一半的水搅拌混合均匀后进行消化反应，熟化后加入余量水搅拌混合，接着置于砌块成型压制机压制成型，再用蒸汽进行养护，最后静置晾干即可。该技术方案的不足之处在于，成分过于复杂，产品质量不稳定且不易控制；要想获得较高的强度则必须使用激活复合剂，这将导致质量不稳定、影响因素增多、成本增加等后果。

再如CN100475736C公开的一种高强耐水石膏砖及其制备方法，是用二水石膏40～90份，水硬性胶凝材料10～60份，激发剂1～10份，经配料、磨细、过筛、混合、掺水、搅拌、振动压制或挤压成型，蒸汽养护制成；其中水硬胶凝材料优选黄磷炉渣，激发剂优选石灰；制法是将二水石膏碾碎，将水硬胶凝材料和激发剂磨细，加水搅拌均匀，经振动或挤压法成型，再经湿热养护后得成品。该技术方案的不足之处在于，二水石膏的用量较大，导致成品砖的耐久性较差，用量减少又将导致强度不高，长期使用可能出现开裂的现象，不适于公路工程和市政工程使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种的高强度磷石膏砖的制作方法，解决了现有技术中磷石膏砖因强度、耐久性等受限制，不适于公路工程和市政工程使用的问题。

一种高强度磷石膏砖，由磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、细骨料制成，所述原料的重量份数为：

磷石膏20份～50份；

黄磷炉渣40份～65份；

生石灰1份～2份；

细骨料20份～40份。

进一步的，所述原料的重量份数为：

磷石膏30份～40份；

黄磷炉渣45份～60份；

生石灰1份～2份；

细骨料25份～35份。

更进一步的，所述原料的重量份数为：

磷石膏30份；

黄磷炉渣50份；

生石灰2份；

细骨料30份。

所述黄磷炉渣为水淬渣，所述细骨料是指粒径≤4.75mm的砂。

所述生石灰的有效CaO含量≥40%。

所述磷石膏中的P₂O₅含量≤3.0%，含水量为8～12%。

上述高强度磷石膏砖的制作方法，是由磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、细骨料按照以下方法制成：

（1）将干燥的黄磷矿渣与生石灰进行混合研磨得物料A；

（2）将磷石膏与物料A和细骨料按比例进行配料得物料B；