[发明专利]一种磷石膏基复合保温砂浆的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种磷石膏基复合保温砂浆的制备方法，属于砂浆制造领域。

背景技术

磷石膏主要是磷酸厂、洗涤剂厂等化肥、日化系统湿法制取磷酸产生的固体废渣，生产1t磷酸大约产出4.5～5t磷石膏。磷石膏的主要成分是(CaSO₄·2H₂O)，其质量分数可达90％以上，是一种重要的可再生石膏资源。近年来随着高效复合肥工业的迅猛发展，我国磷石膏的年排放量超过5000万吨，尽管磷石膏的利用途径较多，但实际利用效果并不理想。我国磷石膏的资源化利用率很低，仅为4.3％～4.5％。磷石膏由于含有磷及氟等较多有害物质，如果任意排放会造成环境污染。筑坝堆存，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，长期堆积也会引起地表水及地下水的污染。因此磷石膏的处理成为与磷化工发展伴生的环保难题。

近10年来，节能环保成为建筑行业发展趋势的主线，干粉砂浆由于其高质量、高效率、环保的优点，得到迅猛发展。无机干粉保温砂浆是以无机类轻质保温材料为轻骨料，再混合由胶凝材料和其他填充料（粉煤灰、矿渣、硅灰等）、添加剂（减水剂、发泡剂等）组成的干粉保温砂浆。研究表明这种以干粉砂浆为基础的无机干粉保温砂浆是一种新型保温节能砂浆材料，具有节能、环保、保温隔热、耐老化的优异性能，并且价格低廉，有着广泛的市场需求。分析保温干粉砂浆的要求和国内外发展现状，秉承绿色环保废物利用的理念，利用固体废弃物磷石膏来制备磷石膏基保温干粉砂浆。磷石膏并非胶凝材料，但经处理后可变成胶凝材料，研究其处理成胶凝材料后再制备成保温砂浆的可行性具有重大意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前磷石膏基砂浆中存在F、P等杂质，会引起水泥的凝硬化，并且保温能力低、隔音效果差、生产成本高的弊端，提供了一种磷石膏基复合保温砂浆的制备方法，本发明先将磷石膏进行水洗、石灰中和后煅烧得微纳米磷石膏，微纳米磷石膏和石灰岩矿渣粉碎得混合粉末，往混合粉末中加硅酸盐水泥复合促凝剂、碱性激发剂和甲基纤维素得磷石膏基胶凝材料，经过粉碎后，加入膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫颗粒和炉渣、聚硅氧烷，硬化、烘干、粉碎后即得，本发明在磷石膏中加入CaO能减少磷石膏中可溶性磷、氟对磷石膏基砂浆的不良影响，加入膨胀珍珠岩使磷石膏基保温砂浆的保温性能显著提高。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种磷石膏基复合保温砂浆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取2～5kg磷石膏放入瓷罐中，加入15～20L去离子水，搅拌均匀调成浆料，之后放入脱水机脱除水分去除磷石膏中可溶性杂质，再加入500～1000g生石灰，搅拌均匀后，陈化24～30h进行预处理；

（2）将预处理后的磷石膏放入马弗炉中煅烧，料层堆放高度为2～5cm，进行梯度升温，升温速率为4～5℃/min，升温至170～200℃保温2～3h，冷却至室温后得到微纳米磷石膏；

（3）将上述制得的微纳米磷石膏用真空干燥机干燥后，按质量比为70:30称取微纳米磷石膏和石灰岩矿渣混合均匀后，放入干式球磨机进行粉碎，之后过80～90目筛，得到磷石膏和石灰岩矿渣混合粉末；

（4）称取1～2kg普通硅酸盐水泥、400～800g复合促凝剂、100～200g碱性激发剂和50～80g甲基纤维素醚加入到上述制得的磷石膏和石灰岩矿渣混合粉末中，加入30～40L蒸馏水，放置在强力搅拌机上以500～600r/min的转速搅拌2～5min，迅速倒入模具中，待其终凝硬化后脱模，并真空干燥，得磷石膏基胶凝材料；

（5）将上述制得的磷石膏基胶凝材料用气流粉碎机粉碎后，过筛得到20～30目的颗粒，将此胶凝颗粒作为保温砂浆的胶凝材料，按体积比为2:3:5加入膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫颗粒和炉渣作为轻质骨料，再加入骨料总质量4～10%的聚硅氧烷憎水剂，放入强力搅拌器中以800～1000r/min的转速将其搅拌均匀；

（6）向上述搅拌均匀的混合物料中加入其体积2～3倍的蒸馏水，以500～600r/min的转速搅拌5～10min后迅速倒入模具，常温下终凝硬化，放入烘箱中，在105～110℃下烘干，并用气流粉碎机粉碎后过50～60目钢筛，即得一种磷石膏基复合保温砂浆。

所述的复合促凝剂为硅酸钠和硅酸钾按质量比为1:1混合制得。

所述的碱性激发剂为磷酸钙。