本发明涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种磷渣粉及其制备方法和应用。
背景技术：
贵州磷矿资源丰富，磷矿保有储量达到40亿吨，工业储量26.54亿吨。其中P2O5含量＞30％的富矿达到4.6亿吨，富矿总量位居全国第一位。通常生产1吨黄磷大约产生8～10吨磷渣，生产黄磷排放的工业废渣累计达到百万吨以上，磷渣堆放需要占用土地，磷渣堆场在雨水的作用下，磷渣有毒元素会造成河流的污染，对人畜造成危害。
为了减少环境污染，充分利用工业废渣变废为宝，在水泥生料掺入磷渣作原料，代替部分石灰石、页岩配料，减少原料用量，磷渣对熟料煅烧具有矿化剂的作用，它可以降低烧成温度，减少熟料热耗，降低配煤量。
目前，大部磷渣会直接送入生产线处理，我国国内各个磷渣生产线仍处在起步阶段，属粗加工。因此，当需要对磷渣进行精加工时，还需要增加后续磨矿作业等工序。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种磷渣粉的制备方法，以解决现有制备磷渣粉的过程中对于磷渣的加工过程中磨矿作业水平不高的问题。所述的磷渣粉的制备方法，采用辊压机和球磨机联合粉磨系统工艺，物料经多次挤压细碎粉碎、风力及机械分选、烘干，逐步细化粉化，得到磷渣粉，具有方便、简单、易于实现等优点。
本发明的第二目的在于提供一种所述的磷渣粉的制备方法所制备的磷渣粉，该磷渣粉具有比表面积大的优点，其比表面积≥420m2/kg。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种磷渣粉的制备方法，包括以下步骤：
将磷渣粉碎，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉。
磷渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒，磷渣中也稍含有这些成分。磷渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。
磷渣是黄磷厂生产黄磷时产生的工业废渣，它经过高温水淬急冷，外观呈细颗粒状，带灰白色，为水淬渣，其化学成分与铁厂炼铁时排放的粒化高炉矿渣相似，粒度在2～5mm，有少量块状磷灰石，磷渣的主要化学成分为SiO2、CaO，还有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、F，等。磷渣水淬处理后，玻璃体含量在90％以上，主要潜在矿物组成为假硅灰石(αCaO·SiO2)，枪晶石(3CaO·2SiO2·CaF2)，磷渣中P2O5含量较高时，还有少量的氟磷灰石。
本申请所提供的磷渣粉的制备方法，采用辊压机和球磨机联合粉磨系统工艺，物料经多次挤压细碎粉碎、风力及机械分选、、烘干，逐步细化粉化，得到磷渣粉，具有方便、简单、易于实现等优点。
辊压机加球磨机组成的辊压机联合粉磨系统工艺，其中辊压机、气流分级机、高效选粉机、系统收尘器等组成闭路挤压工艺系统，物料经多次挤压细碎粉碎、风力及机械分选、烘干，逐步细化粉化，细粉经收集后作为半成品入磨；球磨机系统采用开路粉磨系统工艺，将入磨半成品细粉最终粉磨至磷渣微粉成品。采用辊压机联合粉磨系统工艺，可以充分发挥和平衡辊压机的破碎功能以及球磨机的粉磨功能，实现磷渣的在线烘干，达到显著增产节能的效果和目的。
磷渣经过辊压机高压挤压处理，结构破坏粉碎，物料的易磨性将得到大幅度的改善，物料的粒径也大大缩小，既十分有利于后续的粉磨作业，同时提高烘干效率。
辊压机采用高强硬硬质合金耐磨辊面，可以有效解决处理磷渣物料辊面磨损较快的难题，使用寿命延长，克服了其它粉磨方式、粉磨设备的磨损严重难题，从实际运行磨损状况分析，辊面寿命预计可以超过2年。正是由于辊面配置技术的革命性突破，使得辊压机大规模处理磷渣应用成为现实可能。
并且，本申请采用在线烘干技术，不设置烘干机，物料随挤压、细碎、粉化过程多次烘干，高效热风炉可以选择钢厂煤气作为热源，便于操作控制。
通过多次挤压、细碎、分选的循环过程，提供了多次、充分的可能性，可以优化方案及配置，配置高效精选设备及流程，提高品位(TFe≥60％)，平衡与经济性关系，提高生产附加值，并且完全可能取代或部分取代常规的后续湿法选铁工艺流程，不存在水洗球磨尾泥污染环境以及尾泥活性低下无法再利用等难题，实现磷渣选铁的革命性突破。同时由于采用外循环模式，避免了其它生产模式铁渣在粉磨设备中富集造成粉磨效率下降、需要频繁清理设备的弊端。
优选的，所述所述磷渣的成分包括SiO2、CaO和Al2O3。优选的，所述的磷渣粉的制备方法中所述辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机。
优选的，所述球磨机为φ3.2×13m球磨机。
优选的，在所述通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中还包括烘干的步骤。
优选的，所述烘干至水量小于5％。
优选的，所述粉碎的粒径为0.1～100mm，更优选的所述粉碎采用粉碎机进行操作。
如上所述的磷渣粉的制备方法所制备的磷渣粉。
优选的，所述的磷渣粉的比表面积≥420m2/kg。
在大量对比试验的基础上证明，磷渣微粉在比表面积为420m2/kg时，其活性最佳。
如上所述的磷渣粉的制备方法所制备的磷渣粉在制备混凝土中替代水泥的应用。
磷渣粉是以磷渣为基本原料，经粉磨加工成微细粉体，并激发其活性后作为高性能混凝土搀和料的一种新型建筑材料，在混凝土生产中可等量替代10-50％的水泥。使用磷渣微粉作为搀和料生产出的混凝土具有高强度、高抗渗性、高耐久性和体积稳定等特点。磷渣微粉达到国家1类民用建筑使用标准要求，是一种安全的绿色环保型、清洁生产型建筑材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请所提供的磷渣粉的制备方法，采用辊压机和球磨机联合粉磨系统工艺，物料经多次挤压细碎粉碎、风力及机械分选、烘干，逐步细化粉化，得到磷渣粉，具有方便、简单、易于实现等优点。
(2)本申请所提供的磷渣粉的制备方法所制备的磷渣粉具有比表面积大的优点，其比表面积≥420m2/kg。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为0.1mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机；
实施例2
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为1mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机.
实施例3
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为10mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机。
实施例4
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为20mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机。
实施例5
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为30mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机。
实施例6
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为40mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机。
实施例7
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为50mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机。
实施例8
本申请所提供的制备磷渣粉的方法，具体包括以下步骤：
将磷渣采用粉碎机进行粉碎至粒径为100mm，通过辊压机加球磨机混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通过辊压机加球磨机混合磨粉的过程中进行烘干至水分低于5％；
其中，辊压机为HFCG140-80柱钉辊面辊压机；
球磨机为φ3.2×13m球磨机。
实验例1磷渣粉成品检测
对本申请实施例1-8所提供的磷渣粉进行检测，其实验结果如表1所示。
表1 磷渣粉成品检测结果
实验结果表明，本申请所提供的磷渣粉的制备方法所制备的磷渣粉，其比表面积≥420m2/kg，并且可以保持很好的活性。
综上所述本申请所提供的磷渣粉的制备方法，以解决现有制备磷渣粉的过程中对于磷渣的加工过程中磨矿作业水平不高的问题。所述的磷渣粉的制备方法，采用辊压机和球磨机联合粉磨系统工艺，物料经多次挤压细碎粉碎、风力及机械分选、烘干，逐步细化粉化，得到磷渣粉，具有方便、简单、易于实现等优点。该磷渣粉的制备方法所制备的磷渣粉，具有比表面积大的优点，其比表面积≥420m2/kg。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。