【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种磷石膏-磷渣基环保砂浆及其制备方法。
技术介绍
1、我国磷化工产业丰富，其产品磷酸、p2o5等产品可用于化肥、新能源、化工、食品等多个领域。随之而来的是大量磷石膏、磷渣等工业副产物的产生。数据表明，每生产1吨磷酸会伴随产生4.5-5.5吨的磷石膏，每生产1吨黄磷将排放8-10吨废渣。大量的固体废弃物排放但无法得到大规模有效消纳产生了一系列的土地占用、资源浪费、环境污染的问题，因此提高磷石膏、磷渣的利用率，开发出符合实际生产需要的磷废渣产品具有重要意义。
2、目前，磷石膏类砂浆产品存在强度较低，耐水性较差，并且原状磷石膏主要成分为二水石膏，无胶凝特性，需要高温煅烧，加碱中和等一系列工艺的处理，十分限制其推广和应用。而磷渣在建筑材料的应用当中由于其中含量较高的可溶性五氧化二磷导致其对水泥水化有显著的缓凝效果，因而作为矿物掺合料使用时，其掺量也处于较低水平。
技术实现思路
1、本申请提供了一种磷石膏-磷渣基环保砂浆及其制备方法，以解决磷石膏、磷渣两种磷化工副产物在当前技术条件下存在的使用量较低，产品质量不高的问题，使其能用于制备建筑、装饰、保温等多种砂浆产品。
2、本申请的技术方案是：一种磷石膏-磷渣基环保砂浆，包括以下重量份数的组分：磷石膏25-40份、磷渣25-40份、微米级硅铝质粉10-20份、水泥10-20份水40-60份、骨料150-450份、淀粉醚0.01-0.05份、抑菌剂0.01-0.05份、碱激发剂0.05-0
3、进一步的，所述磷石膏为经过循环热烘系统在80℃环境下，烘烤2h制备而成，比表面积250-400cm2/kg，
4、进一步的，所述磷石膏包括β型半水石膏和二水石膏，β型半水石膏质量占比为30％-70％。
5、进一步的，所述微米级硅铝质粉为碱度＜1的矿渣，煤矸石，粉煤灰或其它天然硅铝酸盐矿物中的一种磨制的粉末，比表面积为350-450cm2/kg。
6、进一步的，所述骨料为机制砂，细度模数为2.6-3.3，mb值≤1.4。
7、进一步的，所述抑菌剂为纳米级氧化锌，zno2含量97％，粒径约50nm。
8、进一步的，所述碱激发剂为naoh、koh中的一种。
9、进一步的，所述黏度调节剂为钠基膨润土，平均粒径为20μm，表观密度为2400-2500kg/m3，吸水膨胀率为30-40ml/2g。
10、所述环保砂浆的制备方法，按各组分质量比称好磷石膏、磷渣、微米级硅铝质粉、水泥、骨料、水、淀粉醚、抑菌剂、碱激发剂、黏度调节剂；将磷石膏、磷渣、粉煤灰、水泥、黏度调节剂剂预先混合得到混合粉料；将称好的淀粉醚、碱激发剂加入水中搅拌均匀得到混合液；将混合液加入搅拌锅中；将混合粉料加入搅拌锅，搅拌1min后将称好的骨料加入，再搅拌3-4min，得到磷石膏-磷渣基环保砂浆。
11、本专利技术的主要机理是：1、将原状磷石膏经过80℃的循环烘干工艺处理后，形成一种二水石膏和半水石膏共存的状态的石膏，控制其中β型半水石膏的含量在50％左右。利用β型半水石膏遇水快速反应，结晶生成二水石膏提供砂浆的早期强度，但同时一方面降低石膏中半水石膏的含量，一方面利用磷石膏和磷渣中游离的磷酸根离子与体系中ca2+相结合，生成磷酸钙附着在石膏颗粒表面延缓其水化进程，延长β型半水石膏向二水石膏的转化，延长整体的凝结时间，发挥了缓凝剂的功效。磷渣在碱环境下可以更好的发挥其火山灰活性，生成c-s-h凝胶和c-a-s-h凝胶，但该反应需要oh—缓慢解离其中的ca2+、si4+,在水化前期其主要发挥的是惰性填充料作用，同时延缓了整体的水化反应进程。微米级硅铝质粉与磷渣在胶凝体系早期的作用类似，但其中较高含量的硅铝酸盐矿物能同时与oh—和过量的so42—反应生成三硫型水化硫铝酸钙(aft)，这也将消耗砂浆中部分易于溶解的石膏，提升砂浆的强度和耐水性。
12、2、通过在砂浆中掺入碱激发剂提供更多的oh-可以使得磷石膏-磷渣体系的酸性体系转变为碱性环境，为硅铝质粉、磷渣提供合适的水化环境。通常情况下硅铝质粉中富含硅铝物质，在激发剂的作用下加速水化生成c-s-h凝胶和c-a-s-h凝胶，但在碱环境下，砂浆中大量的so42-和afm产生硫酸盐激发效应，生成大量的和三硫型水化硫铝酸钙(aft)。大量针棒状的aft与早前生成的二水石膏、c-s-h凝胶、c-a-s-h凝胶相互搭接，填充空隙，提高整体的密实度，提升砂浆的整体性能。
13、本专利技术的有益效果：一是在贵州区域内可以利用丰富且廉价的磷石膏、磷渣等固废资源进行建筑材料的生产，降低砂浆生产成本，提高产品效益。二是采用循环热烘技术将原状磷石膏进行低成本简单处理，得到具备一定胶凝性能的石膏产品。三是合理利用碱激发技术和硫酸盐激发技术相协同的反应模式，通过碱激发剂的引入使得原本水化活性较低的废渣通过相互协同、相互促进的反应模式达到更好的使用效果，且整个过程不需要缓凝剂。四是同时通过黏度调节剂和抑菌剂的掺入解决了磷石膏产品中存在的有机质杂质导致的砂浆发霉的技术问题，为更进一步推广磷石膏产品的应用做出了技术的创新。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磷石膏-磷渣基环保砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的组分：磷石膏25-40份、磷渣25-40份、微米级硅铝质粉10-20份、水泥10-20份水40-60份、骨料150-450份、淀粉醚0.01-0.05份、抑菌剂0.01-0.05份、碱激发剂0.05-0.1、黏度调节剂0.2-1份。
2.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述磷石膏为经过循环热烘系统在80℃环境下，烘烤2h制备而成，比表面积250-400cm2/kg。
3.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述磷石膏包括β型半水石膏和二水石膏，β型半水石膏质量占比为30％-70％。
4.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述微米级硅铝质粉为碱度＜1的矿渣，煤矸石，粉煤灰或其它天然硅铝酸盐矿物中的一种磨制的粉末，比表面积为350-450cm2/kg。
5.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述骨料为机制砂，细度模数为2.6-3.3，MB值≤1.4。
6.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述抑菌剂为纳米级氧化锌，ZnO2含量97％，
7.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述碱激发剂为NaOH、KOH中的一种。
8.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述黏度调节剂为钠基膨润土，平均粒径为20μm，表观密度为2400-2500kg/m3，吸水膨胀率为30-40ml/2g。
9.如权利要求1-8所述环保砂浆的制备方法，其特征在于，按各组分质量比称好磷石膏、磷渣、微米级硅铝质粉、水泥、骨料、水、淀粉醚、抑菌剂、碱激发剂、黏度调节剂；将磷石膏、磷渣、粉煤灰、水泥、黏度调节剂剂预先混合得到混合粉料；将称好的淀粉醚、碱激发剂加入水中搅拌均匀得到混合液；将混合液加入搅拌锅中；将混合粉料加入搅拌锅，搅拌1min后将称好的骨料加入，再搅拌3-4min，得到磷石膏-磷渣基环保砂浆。
...【技术特征摘要】
1.一种磷石膏-磷渣基环保砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的组分：磷石膏25-40份、磷渣25-40份、微米级硅铝质粉10-20份、水泥10-20份水40-60份、骨料150-450份、淀粉醚0.01-0.05份、抑菌剂0.01-0.05份、碱激发剂0.05-0.1、黏度调节剂0.2-1份。
2.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述磷石膏为经过循环热烘系统在80℃环境下，烘烤2h制备而成，比表面积250-400cm2/kg。
3.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述磷石膏包括β型半水石膏和二水石膏，β型半水石膏质量占比为30％-70％。
4.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述微米级硅铝质粉为碱度＜1的矿渣，煤矸石，粉煤灰或其它天然硅铝酸盐矿物中的一种磨制的粉末，比表面积为350-450cm2/kg。
5.如权利要求1所述的环保砂浆，其特征在于，所述骨料为机制砂，细...
【专利技术属性】
技术研发人员：林喜华，袁棕，宋兰兰，班录江，袁义进，车婧，徐梓馨，周荣强，刘力恒，代理堃，谭松，
申请(专利权)人：中建西部建设贵州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。