一种原状工业副产石膏配制的石膏基胶凝材料，按质量比组成为：原状二水石膏相工业副产石膏：３５～６５％；硅铝质活性矿物材料：３０～６０％；碱性激发材料：２～１０％。以不需采取任何去除杂质和附着水份与进行磨细予以处理的二水石膏相的原状工业副产石膏，直接按比例掺加碱性激发材料和活性矿物材料，通过极其简单的混和搅拌工序就能配制出强度高、耐水性能好、综合性能佳的石膏基胶凝材料，以这样的石膏基胶凝材料为基材可以生产出多品种、高强度、能耐水、各方面性能俱佳的石膏建材制品，改变了生产石膏建材制品必须先煅烧脱水制成半水建筑石膏粉、再以半水建筑石膏粉为基材来生产石膏建材制品的传统生产方式。
Gypsum based cementitious material prepared from original industrial by-product gypsum and preparation method thereof
A kind of original industrial by-product gypsum preparation of gypsum based cementitious materials, according to the mass ratio of two: the original group become the industrial by-product gypsum gypsum phase: 35 ~ 65%; aluminum silicon active mineral materials: 30 ~ 60%; alkaline activated materials: 2 ~ 10%. In order to remove impurities and do not need to take any attached water and grinding to deal with the two water gypsum phase as industrial by-product gypsum, in direct proportion with alkaline activated materials and active mineral materials, through a very simple mixing process can produce high strength and water resistant performance, good overall performance of the gypsum cementitious materials, gypsum based cementitious materials such as base material can produce more varieties, high strength, water resistance, gypsum building materials products in all aspects of performance good, change the production of gypsum building materials products must first calcining made half water gypsum powder, and then to the production of gypsum building materials products with half water gypsum powder as the base of traditional production methods.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石膏基胶凝材料
，特别涉及一种原状工业副产石膏配制 的石膏基胶凝材料及其制备方法。二
技术介绍
工业副产石膏又称化学石膏，它是在工业生产过程中所产生的以硫酸钓为主 要成份的副产品，其化学成份和物理性能与天然石膏相似，但由于它含有一定的 杂质，附着水份大，外表是含有一定水份的粉状物，给对它的综合利用带来了一 定的难度。工业副产石膏的种类较多，有磷肥生产企业制取磷酸生产磷肥而产生的磷石 膏、有燃煤火力发电厂对烟气脱硫净化而产生的脱疏石膏、有用发酵法生产柠檬酸产生的柠檬酸石膏、有钛白粉生产企业在处理生产过程中的大量含有^e克酸废液 而产生的钛石膏、还有在生产氟化物的过程中产生的氟石膏等。工业副产石膏的 排放量很大，例如，在生产钛白粉的过程中，每生产一吨的钛白粉就要排出 1.5—2吨的钬石膏；在生产磷肥的过程中，每生产一吨磷酸就要排出4~4.5吨的 磷石膏。我国在2005年排出的磷石膏就达到了 3300万吨，现排出的磷石膏以 每年15%的速度在增长，而目前的利用率还不到10%;对燃煤火力发电厂来说， 以一台300MW机组燃用含石危量为1%的煤种，每年运行5000-6000小时计，就 会产生脱减石膏4.5—5.0万吨。预计到"十一五"末，我国将有30万MW燃煤发电 机组配置石灰石一石膏法脱硫设施，届时全国每年将排出脱石JL5膏4500~5000万 p屯。由于工业副产石膏的综合利用难度大，处理的费用高且工艺复杂，还由于工 业副产石膏的生成过程各不相同，所含杂质的化学成份和杂质含量的多少互相有 异，带来了制备的石膏胶凝材料的性能指标差异太大，有的工业副产石膏甚至因 所制备的石膏胶凝材料的性能指标低下而无法利用，以至工业副产石膏的利用率 极低，至今还有着数量惊人的工业副产石膏在露天堆放，继续污染着土地、水资 源和周边的环境。以磷石膏为例，现全国就有逾以亿吨计的磷石膏在露天堆放未能得到应有的综合利用。目前，工业副产石膏的排放量随着工业的不断发展每年 还在大幅的增加，已成为制约我国国民经济发展的瓶颈之一。工业副产石膏的大量排出，在一定程度上推动和加快了工业副产石膏综合利 用的进程。目前，综合利用工业副产石膏的途径主要为两个方面， 一个途径是采 用工业副产石膏经改性造粒干燥处理后，供给水泥厂以取代天然石膏作为水泥生产中的緩凝材料使用；另 一个途径是采用传统的以天然石膏制备石膏胶凝材料的方法，即先将工业副产石膏经煅烧脱去半个分子的结晶水烧制成半水建筑石膏粉 来制备得石膏胶凝材料，再以此石膏胶凝材料来生产各种石膏建材制品。目前，这两条综合利用工业副产石膏的途径都收效甚微，末能达到大量综合 利用工业副产石膏的目的。对前者来说，水泥工业使用天然石膏作緩凝材料，其 工艺、设备和操作均已十分成熟，经改性造粒干燥处理后的工业副产石膏，由于 生产成本较高，其销售价格已和天然石膏相差无几，且有的工业副产石膏受所含 杂质的影响，会对水泥的凝结时间、早期强度等物理性能产生不利的影响，在没 有显著的经济效益和不能解决好使用工业副产石膏会对水泥性能产生不利影响的 情况下，工业副产石膏是不可能取代天然石膏在水泥工业上得到大量的综合利 用。对后者来说，需将工业副产石膏经改性、干燥和煅烧脱水、粉磨等工艺过程 先制成半水建筑石膏粉，再用此来制备得石膏胶凝材料来生产各种石膏建材制 品。以这样的传统方法来综合利用工业副产石膏，给生产石膏建材制品的企业带来了下列问题的出现1. 增加了设备投资。建设一座年产仅十万吨半水建筑石膏粉的工段，光设备 和厂房的建设，投资就需在1500万元以上，若再考虑建设生产石膏建材制品工 段的投资，投入的资金就会很大，加上现石膏建材制品因销售价格高于同类型的 其他建材制品，其制品的品种少、耐水性能差，在建材市埸上的销售业绩不是太 好，投入的资金大风险也大，不利于投资者作出投资的决策。2. 增加了生产成本。每生产一吨半水建筑石膏粉需要耗用60Kg左右的标准 煤和40KWh左右的用电，在现在能源费用居高不下的情况下，仅能耗费用就达 100元/吨左右，加上材料、运输、生产、工资等费用，每用工业副产石膏生产 一吨半水建筑石膏粉的生产成本要在250元左右。以这样高成本的半水建筑石青 粉制备石膏胶凝材料来生产石膏建材制品，势必大大增加石膏建材制品的生产成 本，很不利于石膏建材制品企业的生存和发展。3. 用此方法生产出的石膏建材制品的耐水性能极差，制约了石膏建材制品的 应用和推广。由于二水石膏在水中的溶解度达2.05g/L，此传统方法制得的石膏建材制品的主要成份是二水石膏，因此，很不耐水，遇到水的侵蚀时强度会大幅 下降，使得现石膏建材制品的应用和推广受到了极大的制约。4 .对周边的环境会造成污染。由于需经过改性、干燥和煅烧的工艺过程，会 有粉尘、废水和烟气的排出，若环保设备不到位，势必会对周边的环境造成污 染。若增加环保设施的投入，又会大大增加资金的投入和增加石膏建材制品的生 产成本。会使生产企业陷入进退两难的境地。
技术实现思路
技术问题本专利技术针对上述技术缺陷，提供一种利用原状工业副产石膏直接 配制的石膏基胶凝材料及其制备方法。该方法制备得到的石膏基胶凝材料强度 高、性能佳，该工艺方法摒弃了过去煅烧等高耗能工艺步骤，简化了生产工艺， 降低了石膏建材制品的生产成本，不受工业副产石膏生成原始状态差异和所含杂 质多少与品位高低的影响限制，生产的全过程中没有"三废"排出实现了对周边环 境的零污染。技术方案本专利技术的技术解决方案为 一种原状工业副产石膏配制的石膏基 胶凝材料，由以下质量百分组成的物质按比例混和均匀而成a. 原状二7jc石膏相工业副产石膏 35 -65 %;b. 硅铝质活性矿物材料 30-60%;c. 碱性激发材料 2~10%。 所述原状二水石膏相工业副产石膏为钛石膏、脱碌l石膏、磷石膏或柠檬酸石膏等各种工业副产石膏。所述硅铝质活性矿物材料选自高炉矿渣、钢渣、硅质渣、粉煤灰、炉底渣或 沸石中的一种，或几种的组合物，上述硅铝质活性矿物材料经粉磨至比表面积 2350M2/Kg,其活性指数7天应^75%, 28天应^95%,流动度比^90%。所述碱性激发材料选自生石灰、石灰渣或电石渣中的一种，或几种的组合 物，上述碱性激发材料的活性CaO的含量^70wt。/。、未消化残渣SlOwt0/。、 0.08mm方孔篩的细度^10wt0/0。一种制备原状工业副产石膏配制的石膏基胶凝材料的方法，其特征在于制备 步骤为按原状二水石膏相工业副产石膏35~65wt%、硅铝质活性矿物材料 30~60wt%、碱性激发材料2~ 10wt。/。配料并直接混和搅拌制得石膏基胶凝材 料。该材料加入水继续搅拌均匀后入制品模成型，在35~80°C,相对湿度^90%的条件下养护8~24小时后，再在温度^10。C,相对湿>^50%的自然环境中进行 自然干燥5 ~ 15天，得到石膏基胶凝材料为基材的建材制品。呈二水石膏相的天然石膏或工业副产石膏不是胶凝材料，它们与水调和不会 形成胶凝浆体；也不会与水进行水化反应，更不会凝结硬化而产生强度。但是， 具有一定细度的二水石膏在适宜的碱性材料激发作用下能与含有硅、铝质的活性 矿物材料进行水化反应，使配制的浆体能凝结硬本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种原状工业副产石膏配制的石膏基胶凝材料，其特征在于由以下质量百分组成的物质混合搅拌均匀而成： ａ．原状二水石膏相工业副产石膏： ３５～６５％； ｂ．硅铝质活性矿物材料： ３０～６０％； ｃ．碱性激发材料： ２～１０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：法林辛，邹永平，诸文镇，
申请(专利权)人：镇江沃地新材料投资有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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