一种磷渣复合改性剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于固体废弃物综合利用领域，具体涉及一种磷渣复合改性剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]磷渣是用磷矿石制取黄磷后排出的工业副产物，属《一般工业固体废物》中II类固体废物。每生产一吨黄磷会副产磷渣8?10吨，目前我国磷化工行业每年约副产磷渣500?600万吨。大量的磷渣在造成土地占用问题的同时由于磷渣中含有一定可溶成分，堆积过程中会渗入土壤，还会造成环境污染。磷渣主要被用作建材原料用于生产水泥、混凝土等建材，它的加入可以降低其水化热、改善混凝土的抗裂性、提高细孔比例等，最终提高胶凝材料的强度和抗渗性。然而由于磷渣成分中往往含有一些酸性P205，掺入水泥、混凝土等胶凝材料中后在低温环境下会造成缓凝问题，并由此引起掺入量低和强度降低等问题，较大程度上影响了磷渣的综合利用。
[0003]为避免上述问题的发生，人们采取了多种方法来解决胶凝材料中磷渣掺入量低和缓凝的问题或者寻找新的途径来扩大磷渣使用量。专利“一种改性磷渣微粉及其应用-201210571526.6”中通过向磷渣微粉中掺入2?8%的硫酸盐改性剂，使磷渣在水泥中的掺入量达到30%，同时水泥强度基本保持。专利“磷渣活化改性剂-02114132.0”中通过选配钙、镁、钡的氧化物、氢氧化物、氯化物、硝酸盐中的一种或几种来解决磷渣的缓凝问题，提高在混凝土中的使用量。专利“一种高活性复合微粉及生产方法和用途-201210155442.4”中通过将磷渣和锰渣、铝渣、钢渣混合制备得到高活性复合微粉，在混凝土中的用量可以超过40%。上述方法在一定程度上解决了磷渣的缓凝问题，但是上述配方中部分原料成本较高的问题导致这些方法目前并没有大规模推广，进入冬季后磷渣粉的需求量大大减少，说明仍然需要寻找多样的廉价资源和途径有效的解决磷渣粉的缓凝问题。
[0004]以草类浆为原料用碱法造纸产生的黑液虽然具有较强的碱性和较多的木质素和半纤维素、木糖等有机物，但是由于含有比木浆黑液更多的阴离子杂质而导致难于循环利用和无害化处理，大量黑液在造成环境污染的同时也严重危害了人们的健康。利用草浆类碱法造纸黑液中的有益成分制备磷渣复合改性剂不仅可以减小碱法造纸的环境污染，在实现循环利用碱法造纸黑液的同时也提供了一条低成本改性磷渣的新途径。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中原料成本较高、产品质量波动较大、低温条件下磷渣导致胶凝材料缓凝的问题，本发明提供了一种由草浆类碱法造纸黑液、粉煤灰为主要成分的磷渣复合改性剂用于磷渣改性，可以很好的解决上述问题，从而在低温环境下提高磷渣在胶凝材料中的掺入量，节约水泥用量，降低混凝土成本。
[0006]本发明涉及到一种磷渣复合改性剂的制备方法，具体技术方案如下:改性剂中含有粉煤灰、电石渣和草浆类碱法造纸黑液。将一定量的粉煤灰和电石渣混合均匀，其中粉煤灰中硅和电石渣中钙物质的量比值为1.1?1.4，再加入草浆类碱法造纸黑液充分搅拌，并通过调节黑液加入量使体系中液体的pH值为11?12，即得到磷渣复合改性剂。
[0007]【具体实施方式】:
在实际运用中上述磷渣复合改性剂的使用方法如下:
1)取需要改性的磷渣测定其p205含量，加入硅含量为P 205物质的量2.2?2.8倍的磷渣复合改性剂，混合均匀。
[0008]2)将步骤1)得到的混合物烘干至水份小于1%。
[0009]3)将烘干后的混合物在球磨机中进行研磨，至粒度大于350目后出料，得到改性后的磷渣微粉。
[0010]使用上述磷渣复合改性剂处理后得到的磷渣微粉，由于其中电石渣和黑液对磷渣形成强碱性激发环境，有利于抑制p205带来的缓凝作用。粉煤灰中的活性Si02为水泥熟料的水化提供了成核点，同时提高了有效水灰比，进一步提高了熟料的水化速度，促进了早期强度的提高。而黑液中大量的有机物使得加入改性磷渣的混凝土在水化过程中更加容易形成均匀、细密、封闭的气孔，可以有效提高混凝土的抗渗抗冻性能。本发明提及的复合磷渣改性剂以工业固废和造纸黑液为原料，成本低廉，使用后不但可以有效抑制磷渣在低温环境中的缓凝现象、提高磷渣在混凝土中的掺入比例，同时还可以使对应混凝土产品的早期强度和抗渗抗冻性能明显提高。
[0011]实施例1:改性剂中含有粉煤灰、电石渣和草浆类碱法造纸黑液。将一定量的粉煤灰和电石渣混合均匀，其中粉煤灰中硅和电石渣中钙物质的量比值为1.1，再加入草浆类碱法造纸黑液充分搅拌，并通过调节黑液加入量使体系中液体的pH值为11，即得到磷渣复合改性剂。
[0012]实施例2:改性剂中含有粉煤灰、电石渣和草浆类碱法造纸黑液。将一定量的粉煤灰和电石渣混合均匀，其中粉煤灰中硅和电石渣中钙物质的量比值为1.4，再加入草浆类碱法造纸黑液充分搅拌，并通过调节黑液加入量使体系中液体的pH值为12，即得到磷渣复合改性剂。
【主权项】
1.一种磷渣复合改性剂的制备方法，其特征在于具体方案如下:将一定量的粉煤灰和电石渣混合均匀，其中粉煤灰中硅和电石渣中钙物质的量比值为1.1?1.4，再加入碱法造纸黑液充分搅拌，并通过调节黑液加入量使体系中液体的pH值为11?12，即得到磷渣复合改性剂。2.根据权利要求1，一种磷渣复合改性剂的制备方法，其特征在于:所述的碱法造纸黑液为草浆类碱法造纸黑液。
【专利摘要】本发明提供一种磷渣复合改性剂的制备方法，属于固体废弃物综合利用领域。本发明提供了一种由草浆类碱法造纸黑液、粉煤灰为主要成分的磷渣复合改性剂用于磷渣改性，改性剂成本低廉。改性剂中电石渣和黑液对磷渣形成强碱性激发环境，有利于抑制P2O5带来的缓凝作用。粉煤灰中的活性SiO2为水泥熟料的水化提供了成核点，同时提高了有效水灰比，进一步提高了熟料的水化速度，促进了早期强度的提高。经过改性后的磷渣微粉的低温缓凝现象得到有效抑制，同时磷渣在混凝土中的掺入比例、对应混凝土产品的早期强度和抗渗抗冻性能明显改善。
【IPC分类】C04B18/14
【公开号】CN105314910
【申请号】CN201510857918
【发明人】俞海云, 向贤平, 裴立宅, 陈玉杰, 李静
【申请人】马鞍山泓宇材料科技有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月30日