专利名称：一种以磷石膏为原料制备的标砖材料及标砖的制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种以磷石膏为原料制备的标砖材料及标砖的制备方法。
背景技术：
磷肥厂生产中排放的矿渣，主要成分为石膏，其结构疏松，又名磷石膏，全国目前每年可产生500多万吨，由于其含水量高、磷石膏与其中的氧化铁结晶细小，如烂泥一样，很难堆高，按1. 3吨/立方，高度20米，每年可占300亩地，给环境保护及资源化利用带来很大困难。由于该尾矿主要成分为高含铁量、高含水率的2-水石膏，并且为非放射性物质，微量兀素均未超过排放标准、并且放射性检测符合GB6566-2001《建筑材料放射性核兀素限量》中建筑材料的技术要求，作为建筑工业的原材料及辅料有很高的利用价值。由于尾矿产量很大，必须找到一种耗量大、节能环保、经济效益好的行业或产品才能满足要求。经反复论证，最终确定把该尾矿作为各种建筑用砖及砌块的主要原料，这样即迎合了市场对该类建筑材料不断增大的需求，又为解决该尾矿环保利用问题提供了一个好的途径。为此，我们进行了高掺入量建筑用砖及烧结砌块的制备研究与探讨。首先筛选了适用于制备建筑用砖及砌块的各种原料，包括黄土、粉煤灰、风化的页岩、可塑性好一些的粘土等，参考几个老牌制砖厂的成熟工艺及配方，进行了不同配比、不同组份的交叉试验，效果均不理想，具体出现以下问题I)样品强度低，甚至一捏就碎；2)烧失量过大，最大的有20-30% ；3)烧结性能 差，表面粗糙、气孔率高；4)颜色不符合砖及砌块的大众审美色；5)尾矿的加入量均不能超过30%，尾矿的消耗量很小；6)低温成型也出现很多问题，比如坯体强度低、易开裂、干燥速度过慢等。7)同时受成型压力、烧成制度、骨料粒度等因素影响，在本试验中，随着成型压力增大、骨料粒度增大，烧结温度升高、保温时间延长，样品砖的抗压强度及各项理化指标都有所提闻。
发明内容
本发明提供一种以磷石膏为原料制备的标砖材料及标砖的制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。具体步骤如下一种以磷石膏为原料制备的标砖材料，所述标砖由下列重量百分比的原料制成页岩35-55%，磷石膏30-45%，粉煤10-20%。优选地，所述标砖材料由下列重量百分比的原料制成页岩40%，磷石膏45%，粉煤 15%。
优选地，所述标砖材料由下列重量百分比的原料制成页岩50%，磷石膏35%，粉煤 15%。一种制备标砖的方法，所述方法包括以下步骤步骤1，将页岩、磷石膏和粉煤按重量百分比进行配料；步骤2，将配好的页岩、磷石膏和粉煤的混料进行初步粉碎；步骤3，对初步粉碎的混料进行细粉碎；步骤4，对细粉的混料进行过筛；步骤5，将步骤4中过筛后的混料进行储料陈化；步骤6，对陈化后的混料进行初练；步骤7，对初练后的混料进行二练；步骤8，对二练后的混料进行挤压成型，形成砖坯；步骤9，对砖坯进行干燥处理；步骤10，对干燥处理后的砖坯进行烧结工艺后形成成品砖。优选地，上 述步骤I中的磷石膏的水分含量为50%。优选地，上述步骤4中过筛时滚筒筛的孔径为2. 5mm。优选地，上述步骤8中成型砖坯中所含水分为18-20%。优选地，上述步骤9中的干燥温度为80_100°C，干燥时间为24小时。优选地，上述步骤10中烧成温度为950_1050°C。优选地，上述步骤10中烧成周期为48小时。实施本发明具有以下优点1、本发明以尾矿渣与风化程度较差的页岩为主体，占总重量比的86%，粉煤为热量载体，辅以功能性原料增加可塑性，提高低温成形性能及高温烧结性能，确保CaSO4,在高温烧结过程中最大限度地参与烧结反应。2、磷肥厂生产中排放的尾矿渣完全可以作为生产制备建筑用砖及砌块等产品的原材料，并且实现了高的掺入比，目前已经达到40%。3、制备的标砖为建筑用标砖、空心砖、烧结性砌块、自保温砖等。4、生产过程中所用的生产设备可以采用目前的一般制砖设备即可满足工艺要求，对设备的适应性很强。
具体实施例方式本发明提供一种标砖材料，该标砖材料由下列重量百分比的原料制成页岩35-55%，磷石膏30-45%，粉煤10-20%。该原料中各组分优选配比为页岩40 %，磷石膏45%，粉煤15%。该原料中各组分优选配比还可以为页岩50%，磷石膏35%，粉煤15%。本发明提供的制备标砖的方法，该标砖包括烧结标砖、烧结空心砖及烧结砌块，该方法首先将页岩、磷石膏和粉煤按重量百分比进行配料，其中磷石膏的水分含量为50%。其次将配好的页岩、磷石膏和粉煤的混料进行初步粉碎；然后对初步粉碎的混料进行细粉碎；接着对细粉的混料进行过筛，过筛时滚筒筛的孔径为2. 5_。再将步骤4中过筛后的混料进行储料陈化；然后对陈化后的混料进行初练；然后对初练后的混料进行二练；接着对二练后的混料进行挤压成型，形成砖坯，该砖坯中所含水分为18-20%。对砖坯进行干燥处理，干燥温度为80-100°C，干燥时间为24小时。最后对干燥处理后的砖坯在温度为950-1050°C，烧成周期为48小时的环境下进行烧结后形成成品砖。本发明以尾矿渣与风化程度较差的页岩为主体，占总重量比的86%，粉煤为热量载体，辅以功能性原料增加可塑性，提高低温成形性能及高温烧结性能，确保CaSO4在高温烧结过程中最大限度地参与烧结反应，并嵌入到莫来石晶体中，减少产品收缩，并加入少量化工原料调节成品颜色,经过多次试验最后取得成功,试制出建筑用标砖。通过小试、中试，产品均达到使用要求。磷肥厂生产中排放的尾矿渣完全可以作为生产制备建筑烧结标砖、烧结空心砖及烧结砌块等产品的原材料，并且实现了高的掺入比，目前已经达到40%。产品方面主要有建筑用标砖、空心砖、烧结性砌块、自保温砖等。生产设备采用目前的一般制砖设备即可满足工艺要求 ，对设备的适应性很强。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种以磷石膏为原料制备的标砖材料，其特征在于所述标砖材料由下列重量百分比的原料制成页岩35-55%，磷石膏30-45%，粉煤10-20%。
2.根据权利要求1所述的以磷石膏为原料制备的标砖材料，其特征在于所述标砖材料由下列重量百分比的原料制成页岩40%，磷石膏45%，粉煤15%。
3.根据权利要求1所述的以磷石膏为原料制备的标砖材料，其特征在于所述标砖材料由下列重量百分比的原料制成页岩50%，磷石膏35%，粉煤15%。
4.一种用权利要求1所述材料制备标砖的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 1)将页岩、磷石膏和粉煤按重量百分比进行配料； 2)将配好的页岩、磷石膏和粉煤的混料进行初步粉碎； 3)对初步粉碎的混料进行细粉碎； 4)对细粉的混料进行过筛； 5)将步骤4中过筛后的混料进行储料陈化； 6)对陈化后的混料进行初练； 7)对初练后的混料进行ニ练； 8)对ニ练后的混料进行挤压成型，形成砖坯； 9)对砖坯进行干燥处理； 10)对干燥处理后的砖坯进行烧结エ艺后形成成品砖。
5.根据权利要求4所述制备标砖的方法，其特征在于所述步骤I中的磷石膏的水分含量为50%。
6.根据权利要求4所述制备标砖的方法，其特征在于所述步骤4中过筛时滚筒筛的孔径为2. 5mm。
7.根据权利要求4所述制备标砖的方法，其特征在于所述步骤8中成型砖坯中所含水分为18-20%。
8.根据权利要求4所述制备标砖的方法，其特征在于所述步骤9中的干燥温度为80-100°C，干燥时间为24小时。
9.根据权利要求4所述制备标砖的方法，其特征在于所述步骤10中烧成温度为950-1050°C。
10.根据权利要求9所述制备标砖的方法，其特征在于所述步骤10中烧成周期为48小吋。
全文摘要
本发明提供一种以磷石膏为原料制备的标砖材料及标砖的制备方法。其中标砖的原料重量百分比为页岩35-55％，磷石膏30-45％，粉煤10-20％。工艺流程通过将原料进行配料、初碎、细碎、过筛、储料陈化、初练、二练、挤压成型、装车、干燥、烧结成型、分级以及装箱的工艺，形成最终的成品标砖。本发明解决了目前磷肥厂生产中废料磷石膏综合利用的难题及现有工艺和配比制备的标砖样品强度低，烧结性能差等技术问题。本发明提供的工艺用原料提高了低温成形性能及高温烧结性能，确保CaSO4，在高温烧结过程中最大限度地参与烧结反应。
文档编号C04B33/132GK103044007SQ201210585470
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者徐立萧 申请人:徐立萧