一种磷石膏基耐水路缘石及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷石膏基耐水路缘石，由以下重量份的原料制成：磷建筑膏粉87～95份、七眼砂3～8份、减水剂0.2～0.5份、缓凝剂0.05～0.12份、憎水剂0.2～0.5份。本申请制得的路缘石抗压强度较高，可以现在浇筑现场使用，解决运输过程中的破损率及外观质量问题，还有效地解决了其他石膏基路缘石遇水开裂，软化的缺陷，增加防潮性和牢固性及使用年限，提升石膏类产品质量和石膏基路缘石的使用年限。类产品质量和石膏基路缘石的使用年限。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏基耐水路缘石及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，尤其涉及一种磷石膏基耐水路缘石及其制备方法。

技术介绍

[0002]化肥工业是化学工业和国民经济的重要产业之一，关系国家粮食安全、农业发展、农民利益以及资源、环境的可持续发展。磷肥是三大化肥品种之一，是农业的重要支撑，是关系国计民生的重要基础产业，对保障国家粮食安全、农产品品质安全和农业生态安全具有十分重要的作用。磷酸是磷肥生产重要的基础原料，磷石膏是硫酸分解磷矿萃取磷酸的主要副产品，其主要成分与天然石膏相同，均为二水硫酸钙(CaSO4·
2H2O)，是一种可再生石膏资源。磷石膏呈酸性，且含有少量的磷、氟等杂质，这对磷石膏的堆存及综合利用造成一定的影响。磷石膏的主要产生途径是磷肥生产，约占总产量的85％，此外，以湿法磷酸为原料的磷化工产品、饲钙等也有副产磷石膏的产生。工业生产的副产品脱硫石膏、磷石膏以及钛石膏分别源自燃煤电厂烟气脱硫、化肥生产以及钛白粉生产。
[0003]磷石膏综合利用是世界性难题，目前全球磷石膏堆存量已超过60亿t，且每年仍以2亿t左右的速率继续增长，但全球磷石膏综合利用率仅为25％左右，大多以堆存方式处理为主。中国磷石膏年产量约占工业副产石膏的40％，磷石膏的产生与磷肥产量的变化是密不可分的。2015年是中国磷肥产量的巅峰之年，同年磷石膏的产量也达到了历史最高值(8000万t)，进入“十三五”以来磷石膏产量有了一定程度的减少，但仍保持在7500万t左右的水平。国内磷石膏利用率最高的省份为安徽省和贵州省，综合利用率已超过100％，安徽省因其地处东部地区，市场较大，加之产量较少，综合利用率较高；贵州省自2018年实施“以用定产”政策以来，磷石膏综合利用率有较大的提高。今年来中国磷石膏资源化利用工艺已基本成熟，部分关键共性技术得以突破和应用，主要以水泥缓凝剂及各类建材产品等初级化利用途径为主，此外，还有少量用于磷石膏土壤调理剂、磷石膏制硫酸等应用途径。
[0004]但是，中国磷石膏历史堆存量大，据中国磷复肥工业协会统计，截至2020年，中国已累计堆存超过8.3亿t磷石膏，这些磷石膏的堆存不仅占用了大量土地，还存在一定的环境风险和安全隐患。目前中国主要磷肥生产企业现有的磷石膏堆场预计在2～3年内全部堆满，少数堆场不超过5年，堆满后企业将面临无处可堆的境地。作为固体废弃物，大量堆积的废石膏不仅侵占了宝贵的土地资源，而且给土壤、水体和大气带来了不同程度的污染。已脱硫石膏为例，我国脱硫石膏年产量在7000多万吨，其综合利用率在70％左右，远低于国外综合利用率(90％以上)，导致我国脱硫石膏大量堆存。与脱硫石膏相比，磷石膏和钛石膏的杂质更多、综合储量更大、回收再利用难度更高。
[0005]路沿石，俗称路牙子，是指用石料或者混凝土浇注成型的条块状物体用在路面边缘的界石，路沿石也称道牙石或路边石、路牙石。路沿石是在路面上区分车行道、人行道、绿地、隔离带和道路其他部分的界线，起到保障行人、车辆交通安全和保证路面边缘整齐的作用。
[0006]现有路缘石通常有两种形式：普通混凝土预制、石材加工。随着社会的不断发展进步，道路施工增加，对路缘石的需求也越来越大。但是，传统石材加工路缘石成本较高，而传统普通混凝土预制水泥基路缘石存在能耗高、生产周期长、原料成本高等问题，由于国内的环保限产政策，水泥的产能逐年递减、价格飙升，导致供需关系失衡严重。
[0007]2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作后，我国广泛推广石膏建材，目前大量的墙体建筑材料涌入市场，为加大磷石膏的消耗量，使用市面上低能耗、便捷生产、高质量石膏基建筑产品，比如：普通混凝土路缘石浇筑成型后需要3～5d才能使用。
[0008]对于磷石膏在路缘石中的应用，中国专利申请号201611100898.5，公开了一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的混凝土路缘石及其制备方法，采用磷石膏制作路缘石的报道；另外，专利申请号CN201910207995.1，公开了高强耐水石膏基路缘石，所制得的石膏基路缘石强度高，抗压强度达到40
‑
50MPa，耐水性能强，试块浸水30天表面不溶蚀，吸水率7％以下，抗动水溶蚀性能显著提升。但是，该方法需养护的时间长。

技术实现思路

[0009]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种磷石膏基耐水路缘石及其制备方法。
[0010]为了能够达到上述所述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]一种磷石膏基耐水路缘石，由以下重量份的原料制成：磷建筑膏粉87～95份、七眼砂3～8份、减水剂0.2～0.5份、缓凝剂0.05～0.12份、憎水剂0.2～0.5份。
[0012]进一步地，所述磷建筑石膏粉的主要成份为CaSO4·
1/2H2O，且CaSO4·
1/2H2O含量≥75％，CaSO4·
2H2O含量≤5％，AⅢ无水石膏≤8％，细度(80目筛余)≤10％。
[0013]进一步地，所述磷建筑石膏粉是通过CaSO4·
2H2O经过热源煅烧烘干而成的灰白色粉状物，其制备工艺流程二水磷石膏
→
送料皮带、预烘干
→
煅烧窑
→
气固分离器
→
改性磨
→
斗提机
→
选粉机
→
进成品料仓。
[0014]进一步地，所述七眼砂是通过对天然碳酸钙矿石进行分级破碎、筛分而得的中细沙，其密度为1300Kg/m3。
[0015]进一步地，所述憎水剂主要成分是甲基硅酸钾；所述缓凝剂缓凝剂是以蛋白质为基础，通过处理和改性而得。使用时用水进行稀释憎水剂，倒入混合料中在搅拌机中进行搅拌，憎水剂可使粉体表面对水分的吸收。憎水剂可与空气中二氧化碳或其他酸性物质反应在产品表面形成一层不能溶解的网状防水透气膜，形成防水保护。
[0016]缓凝剂中的肽键有较强的络合金属离子能力，限制了钙离子向二水石膏扩散，从而降低了半水石膏的溶解速率。缓凝剂的作用与其分子量和分子结构有着直接的关系。天然的蛋白质直接作为石膏缓凝剂时，效果十分有限，必须通过化学改性，方能提高其性能。石膏缓凝剂的亲水性较强，极易吸潮，如何将缓凝剂母液制备成粉体，也是较难解决的问题。
[0017]进一步地，所述减水剂是聚羧酸系高性能减水剂，主要是由不饱和酸、马来酸、马来酸酐和丙烯酸、甲基丙烯酸制成。减水剂具有超分散型，流动性保持性好、具有良好的综合技术性能优势及环保特点。
[0018]进一步地，一种如上述所述的磷石膏基耐水路缘石的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)混料：按照重量份配比，将磷建筑石膏粉、七眼砂、减水剂、缓凝剂憎水剂投放入混料设备中，启动搅拌机搅拌，制得混合料；
[0020](2)制浆：向步骤(1)制得的混合料中加入去离子水，用高速强制搅拌机，先慢速搅拌，然后快速搅拌，制成浆料；
[0021](3)浇注：将上述步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏基耐水路缘石，其特征在于，由以下重量份的原料制成：磷建筑膏粉87～95份、七眼砂3～8份、减水剂0.2～0.5份、缓凝剂0.05～0.12份、憎水剂0.2～0.5份。2.根据权利要求1所述的一种磷石膏基耐水路缘石，其特征在于：所述磷建筑石膏粉的主要成份为CaSO4·
1/2H2O，且CaSO4·
1/2H2O含量≥75％，CaSO4·
2H2O含量≤5％，AⅢ无水石膏≤8％，细度(80目筛余)≤10％。3.根据权利要求1所述的一种磷石膏基耐水路缘石，其特征在于：所述磷建筑石膏粉是通过CaSO4·
2H2O经过热源煅烧烘干而成的灰白色粉状物，其制备工艺流程二水磷石膏
→
送料皮带、预烘干
→
煅烧窑
→
气固分离器
→
改性磨
→
斗提机
→
选粉机
→
进成品料仓。4.根据权利要求1所述的一种磷石膏基耐水路缘石，其特征在于：所述七眼砂是通过对天然碳酸钙矿石进行分级破碎、筛分而得的中细沙，其密度为1300Kg/m3。5.根据权利要求1所述的一种磷石膏基耐水路缘石，其特征在于：所述憎水剂主要成分是甲基硅酸钾；所述缓凝剂缓凝剂是以蛋白质为基础，通过处理和改性而得。6.根据权利要求1所述的一种磷石膏基耐水...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋维相，朱国飞，徐韦洪，姚孟林，陈欢，李泽钢，何松涛，杨步雷，陈忠华，杨永彬，袁昌莉，王琴，何珍，米林，徐虎，韦明志，宋科生，蔡义银，李志刚，张启卫，
申请(专利权)人：贵州开磷磷石膏综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：