一种高活性复合磷渣粉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高活性复合磷渣粉的制备方法，属于无机胶凝材料制作技术领域。
【背景技术】
[0002]磷渣是黄磷生产过程中排放的一种固体工业废弃物。它是以硅酸钙为主的熔融物冷却体即玻璃体。在碱性激发剂的作用下，硅酸钙质的玻璃体将分解并生成水化硅酸钙等水化产物。因此，将磷渣通过粉磨及添加激发剂等方式可以制备出作为无机胶凝材料使用的磷渣粉。然而，采用现有技术所制得的磷渣粉在实际应用过程中，却存在着初凝时间长、早期强度低、活性差等缺点。经分析，这些缺点是由于磷渣中P2O5主要以两种形成存在，即一部分固溶于玻璃体中，另一部分构成玻璃体结构的网络形成体。前者在水泥水化过程中转移到液相，并在水泥颗粒表面形成难溶沉淀，制约了水泥水化进程；而后者作为网络形成体，由于P5+的场力比Si 4+的场力强，氧的非桥键将首先满足于P 5+的配位，从而使玻璃体结构得以强化。磷渣中P2O5含量越高，其玻璃体中阴离子络合物的形成和聚合度增加，网络结构就越牢固，水硬活性下降。可见，采用现有技术中的将磷渣通过粉磨及添加激发剂等的方法，仅将改性剂或沉淀剂与磷渣通过混合粉磨，只能中和部分游离的p205。所以采用现有的方式制作的磷渣粉在使用过程中出现初凝时间长、早期强度低、活性差等缺点是不可避免的现象。因此，现有的制作磷渣粉的方式还是不够理想，不能满足使用的需要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种初凝时间短、早期强度高、活性好的高活性复合磷渣粉的制备方法，以克服现有技术的不足。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种高活性复合磷渣粉的制备方法为，该方法包括采用粒化磷渣为原料，并按下述步骤制备高活性复合磷渣粉:
(1)石灰中和预处理:按重量份取粒化磷渣80?99份、氧化钙I?20份及水30?60份，先将粒化磷渣与20%?40%量的氧化钙和10%?30%量的水混合反应I?2天后，再将反应后的原料全部放入磨机中粗磨3?5分钟，然后将剩余的氧化钙及水与粗磨过的原料一起混合反应I?2天后得混合反应料，将混合反应料在300?350°C的温度下烘干后，即可制得预处理原料；
(2)配料:按重量份取预处理原料100份与硅铝质材料10?20份和助磨剂0.01?I份混合搅拌10?15分钟后得配料；
(3)细磨筛分:将所制得的配料放入磨机中细磨、并筛分后即制得高活性复合磷渣粉。
[0005]上述的粒化磷渣是指由黄磷生产厂的黄磷炉排放的固体颗粒磷渣。
[0006]上述的氧化钙是指由石灰石、电石渣中一种或两种钙盐煅烧而成的氧化钙。
[0007]上述的硅铝质材料为工业废渣中的粉煤灰或赤泥中的一种，或硅铝质材料为粉煤灰和赤泥的混合物。
[0008]上述的硅铝质材料为粉煤灰和赤泥的混合物时，粉煤灰与赤泥的重量份配比为任意配比。
[0009]上述的助磨剂为三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇中的一种或其中两种原料的混合物。
[0010]上述的助磨剂为三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇其中两种原料的混合物时，所取两种原料的重量份配比为任意配比。
[0011]在上述进行细磨筛分时，所制得高活性复合磷渣粉的粉状细度为380?420目。
[0012]由于采用了上述技术方案，本发明采用了预处理及粉磨技术，以粒化磷渣为主要原料制备高活性复合磷渣粉，其性能具有水化硬化快，早期强度高等优点，可替代水泥胶凝材料在建筑材料领域的使用。不仅克服了现有生产技术制备复合磷渣粉存在凝结时间长，强度低的缺点，而且对磷渣粉水化硬化的性能有较大改善。采用本发明，能对磷渣玻璃体进行解体，完全释放出P2O5，并且本发明通过添加氧化钙、硅铝质材料、助磨剂等采用作为改性剂及沉淀剂，有效地消除了 P2O5，从根本上消除了磷渣粉中P2O5对其水化硬化性能的负面影响，从而获得了高活性复合磷渣。因此，本发明与现有技术相比，本发明所制得的高活性复合磷渣粉具有初凝时间短、早期强度高、活性高等优点。本发为黄磷厂排放的固体废弃物磷渣制备高活性复合磷渣粉开辟了新的途径。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0014]本发明的实施例1:
(1)石灰中和预处理:分别称取85kg粒化磷澄，15kg氧化1?以及40kg水；先将85kg粒化磷澄与4.5kg氧化1?和12kg水混合反应I天，入磨机粗磨3分钟后，再添加剩余的10.5kg氧化钙及28kg水混合反应I天后，在300°C温度下烘干，即制得预处理原料；
(2)配料:将10kg预处理原料与1kg娃销质材料、0.0lkg助磨剂混合搅拌10分钟即制得配料；
(3)细磨筛分:将配料入磨机细磨，筛分过380目即制得高活性复合磷渣粉成品。
[0015]本发明的实施例2:
(1)石灰中和预处理:分别称取90kg粒化磷澄，1kg氧化1?以及40kg水，先将90kg粒化磷渣与3kg氧化钙和12kg水混合反应I天，入磨机粗磨5分钟后，再添加剩余的7kg氧化钙及38kg水混合反应I天后，于300°C烘干制得预处理原料；
(2)配料:100kg预处理原料与15kg娃销质材料、0.1kg助磨剂混合搅拌10分钟即得配料；
(3)细磨筛分:将配料入磨机细磨，筛分并过380目后即制得高活性复合磷渣粉成品。
[0016]本发明的实施例3:
(1)石灰中和预处理:分别称取85kg粒化磷澄，15kg氧化1?以及60kg水。先将85kg粒化磷澄与4.5kg氧化1?和18kg水混合反应2天，入磨机粗磨5分钟后，再添加剩余的10.5kg氧化钙及42kg水混合反应2天后，于300°C烘干制得预处理原料；
(2)配料:100kg预处理原料与15kg娃销质材料、0.2kg助磨剂混合搅拌15分钟即得配料；
(3)细磨筛分:将配料入磨机细磨，筛分过400目即制得高活性复合磷渣粉成品。
[0017]本发明的实施例4:
(1)石灰中和预处理:分别称取90kg粒化磷澄，1kg氧化1?以及50kg水。先将90kg粒化磷渣与3kg氧化钙和15kg水混合反应2天，入磨机粗磨3分钟后，再添加剩余的7kg氧化钙及35kg水混合反应I天后，于300°C烘干制得预处理原料；
(2)配料:将10kg预处理原料与1kg娃销质材料、0.5kg助磨剂混合搅拌10分钟后即制得配料；
(3)细磨筛分:将配料入磨机细磨，筛分过400目后即制得高活性复合磷渣粉成品。
[0018]上述实施例中所用的粒化磷渣可直接采用现有的黄磷生产厂的黄磷炉排放的固体颗粒磷渣；其氧化钙为现有技术中的石灰石、电石渣中一种或两种钙盐煅烧而成的氧化钙；所用的硅铝质材料采用现有的工业废渣中的粉煤灰或赤泥中的一种或粉煤灰和赤泥的混合物，当硅铝质材料为粉煤灰和赤泥的混合物时，粉煤灰与赤泥的重量份配比为任意配比，或粉煤灰:赤泥=1?99:99?I;其助磨剂可直接采用现有技术中的三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇等原料中的一种或其中两种原料的混合物，当采用助磨剂为三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇其中两种原料的混合物时，所取两种原料的重量份配比可根据使用的方便进行任意配比。
【主权项】
1.一种高活性复合磷渣粉的制备方法，包括采用粒化磷渣为原料，其特征在于:按下述步骤制备高活性复合磷渣粉: (1)石灰中和预处理:按重量份取粒化磷渣80?99份、氧化钙I?20份及水30?60份，先将粒化磷渣与20%?40%量的氧化钙和10%?30%量的水混合反应I?2天后，再将反应后的原料全部放入磨机中粗磨3?5分钟，然后将剩余的氧化钙及水与粗磨过的原料一起混合反应I?2天后得混合反应料，将混合反应料在300?350°C的温度下烘干后，即可制得预处理原料； (2)配料:按重量份取预处理原料100份与硅铝质材料10?20份和助磨剂0.01?I份混合搅拌10?15分钟后得配料； (3)细磨筛分:将所制得的配料放入磨机中细磨、并筛分后即制得高活性复合磷渣粉。
2.根据权利要求1所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:所述的粒化磷渣是指由黄磷生产厂的黄磷炉排放的固体颗粒磷渣。
3.根据权利要求1所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:所述的氧化钙是指由石灰石、电石渣中一种或两种钙盐煅烧而成的氧化钙。
4.根据权利要求1所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:所述的硅铝质材料为工业废渣中的粉煤灰或赤泥中的一种，或硅铝质材料为粉煤灰和赤泥的混合物。
5.根据权利要求4所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:所述的硅铝质材料为粉煤灰和赤泥的混合物时，粉煤灰与赤泥的重量份配比为任意配比。
6.根据权利要求1所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:所述的助磨剂为三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇中的一种或其中两种原料的混合物。
7.根据权利要求6所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:所述的助磨剂为三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇其中两种原料的混合物时，所取两种原料的重量份配比为任意配比。
8.根据权利要求1所述的高活性复合磷渣粉的制备方法，其特征在于:在进行细磨筛分时，所制得高活性复合磷渣粉的粉状细度为380?420目。
【专利摘要】本发明公开了一种高活性复合磷渣粉的制备方法，按下述步骤进行：（1）石灰中和预处理：按重量份取粒化磷渣80～99份、氧化钙1～20份及水30～60份，先将粒化磷渣与20%～40%量的氧化钙和10%～30%量的水混合反应后，再将反应后的原料全部放入磨机中粗磨，然后将剩余的氧化钙及水与粗磨过的原料一起混合反应后得混合反应料，将混合反应料烘干后，即可制得预处理原料；（2）配料：按重量份取预处理原料100份与硅铝质材料10～20份和助磨剂0.01～１份混合搅拌10～15分钟后得配料；（3）细磨筛分：将所制得的配料放入磨机中细磨、并筛分后即制得高活性复合磷渣粉。本发明所制得的高活性复合磷渣粉具有初凝时间短、早期强度高、活性高等优点。
【IPC分类】C04B7-14
【公开号】CN104724955
【申请号】CN201510108287
【发明人】左健, 安坤, 杨林, 曹建新, 张顺春, 周坤, 杨松
【申请人】贵州大远混凝土有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月12日