[发明专利]一种可用于填海造地工程的改性磷石膏材料

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种可用于填海造地工程的改性磷石膏材料。

背景技术

填海造地是指把原有的海域、湖区或河岸转变为陆地。对于山多平地少的沿海城市，填海造地是一个为市区发展制造平地的很有效方法。填海造地可以增加城市建设和工业生产用地，美化海岸线，改善沿海景观，甚至扩大耕地面积，增加粮食产量。根据填海造地所用材料不同，可以将围海造地模式分为开山填海、垃圾填海、抽取海砂填海等。然而，目前填海造地技术存在着一些不足，如填海造地材料的抗压强度不够高、填实强度不高、稳定性不好，导致填料流失严重，破坏了填海造地的整体效果。

据相关统计数据显示，目前全球每年新增磷石膏排放量达2.8亿吨，中国约5000万吨，占世界磷石膏年排放量的20%，大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，给企业增加巨大经济负担，而且还会对环境造成一定污染。因此，加快技术创新力度，实现磷石膏等工业固体废弃物的综合利用，根治磷石膏堆放不当引起的污染已成为行业可持续发展面临的迫切需要解决的问题。根据《国务院关于印发循环经济发展战略及近期行动计划的通知》（国发[2013]5号）的文件精神，磷石膏的综合利用列入了资源化重点工程建设之一。磷石膏的综合利用已成为中国发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会的重要任务之一。然而，由于磷石膏的耐水性差且强度不高，并且容易受海水冲击影响，而导致其不适于填海造地使用。

钢铁渣包括钢渣和高炉矿渣，是钢铁厂冶炼钢铁时产生的副产物，约为钢产量的30%～40%和12%～15%。随着我国钢铁工业的发展，钢铁渣产量也逐年增加。钢渣磨细作为水泥混合材和混凝材料掺合料是钢渣高价值资源化利用的主要途径，但是由于钢渣活性较低、制备成本较高等原因制约了钢渣粉的推广应用。

现有技术中对磷石膏进行改性使其用于填海造地使用的方法，其固化速度和所能达到的效果不理想，并且成分复杂，容易造成水污染，如CN101544891公开的一种土体稳定剂。因此，现有技术中缺乏一种适于填海造地使用需要的改性磷石膏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于填海造地工程的改性磷石膏材料，解决了现有技术中缺乏一种适于填海造地使用需要的改性磷石膏的问题。

一种可用于填海造地工程的改性磷石膏材料，由以下质量百分比的原料制成：

磷石膏70%～90%，钢铁渣粉10%～30%。

所述原料的质量百分比为：

磷石膏80%～90%，钢铁渣粉10%～20%。

所述磷石膏为湿法磷酸生产过程中排放的新鲜磷石膏或堆存的磷石膏。

所述磷石膏为湿法磷酸生产过程中采用干法排放的新鲜磷石膏或堆存的磷石膏。

所述钢铁渣粉为S95级、S85级、S75级钢铁渣粉中的任一种或几种。

本发明所述改性磷石膏材料用于填海造地工程的应用。

磷石膏的主要成分为二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O），二水硫酸钙的含量一般在70%以上，另含少量磷酸盐和氟化物杂质。本发明所用磷石膏为湿法磷酸生产过程中排放的新鲜磷石膏或堆存的磷石膏。某磷石膏干渣场堆存的磷石膏的化学成分取样分析结果如表1所示，新鲜磷石膏化学成分取样分析结果如表2所示。在取样分析中发现，磷石膏在湿排过程中其粒径会自然分级，粗颗粒（高硅组分）集中在上部，细颗粒沉在下部，在湿排渣场小规模取样，很难做到样品颗粒粗细均匀，因此取样不具有代表性，而采用干法排放的新鲜磷石膏和堆存的磷石膏的颗粒粗细均匀，有利于混合，组成较为稳定。

表1新鲜磷石膏的主要化学成分