【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，尤其涉及一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法。
技术介绍
1、磷石膏是湿法制备磷酸过程中的重要副产物，其主要化学成分为caso4·2h2o，并伴随有游离水、有机质、重金属、稀土元素以及可能存在的放射性元素等多种杂质。磷石膏的产出复杂性导致其含有多种可溶性（如残余的硫酸、硝酸、可溶性的磷酸盐、钾盐、钠盐、氟酸盐等）和难溶性杂质（如、、等金属离子，以及不可溶的磷酸盐ca3(po4)2和氟化物caf2等）。
2、据统计，全球每年产生的磷石膏近3亿吨，且以每年约2亿吨的速度持续增加。以美国和中国为例，美国每年新产生约0.6亿吨，而中国则每年新产生约0.8亿吨。磷石膏的全球累计排放量已达约60亿吨，并预计在未来20至40年间，其堆存总量将增长至现有的两倍。因此，磷石膏的管理与综合利用已成为磷酸盐行业面临的最严峻挑战之一。未经任何预处理的磷石膏储存不仅占用大量土地资源，还可能对土壤、水体和大气环境造成严重污染。
3、为了应对磷石膏的堆积问题，世界各国已探索出多种资源化利用途径，如用作水泥缓凝剂、筑路充填材料、胶凝材料、石膏板材、建筑石膏、硫酸制备及石膏砖等。然而，现有磷石膏综合利用过程中普遍存在杂质含量多、产品附加值低、除杂成本高等问题，导致产品收益不平衡。
4、在磷石膏基骨料的制备领域，尽管已有一些成功的尝试，但仍存在诸多不足。例如，cn110451864a公开了一种磷石膏免烧陶粒轻集料及其制备方法，磷石膏免烧陶粒轻集料，其包括磷石膏、矿粉、水泥组成的混合物和水，所述混合物中各
5、又如cn113354376a公开了一种磷石膏基集料及其制备方法，属于道路建筑材料
；该磷石膏基集料，由a粉体和b溶液混合成球制得；所述a粉体包括：磷石膏50％-80％，废渣粉15％-45％，碱性激发剂3％-6％；所述b溶液包括六偏磷酸钠1％-2％，纤维素醚0.1％-0.2％，其余为水；该制备方法，包括：1)将磷石膏、矿渣粉、碱性激发剂混合得到a粉体；2)将六偏磷酸钠、纤维素醚加入水中溶解得到b溶液；3)将步骤1)制得的a粉体投入至成球机中，同时将b溶液持续喷入成球机中与a粉体混合，进行成球得到集料；4)将所述集料固化之后浸水养护得到所述磷石膏基集料；本专利技术实现了磷石膏基集料的养护周期短且强度高；该方法利用磷石膏、矿渣粉和碱性激发剂制备磷石膏基集料，并通过在集料表面喷洒水溶性有机硅提高其稳定性；然而，该方法所需成本较高，且固废利用率有待进一步提升。
6、上述研究虽展示了磷石膏在新型建筑材料领域中的潜在利用价值，但现有技术制得的磷石膏基骨料普遍存在掺量低、成本高、强度低等问题，难以大规模推广应用。因此，开发一种低成本、高掺量且强度较高的磷石膏基骨料制备方法，对于解决磷石膏堆积问题、降低天然骨料消耗、促进资源循环利用及环保与经济发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，解决当前磷石膏基骨料制备领域普遍存在的掺量低、成本高、强度低的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为，一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，包括以下步骤：
3、step1：将磷石膏放入球磨机中球磨得到磷石膏粉末；
4、step2：将磷石膏粉末、废渣粉、无机胶凝材料三种原料按比例称取好，混合均匀得到制备磷石膏基骨料的生料；
5、step3：将生料放入造粒机中，调整造粒机角度和转速并喷洒适量的水，继续撒入生料和喷洒水，直至成团颗粒的粒径达到4.75mm以上，得到初生磷石膏基骨料；
6、step4：将初生磷石膏基骨料放入保水袋中固化；
7、step5：将固化后初生磷石膏基骨料进行养护，得到磷石膏基骨料成品。
8、优选的方案中，所述step1中磷石膏为原状磷石膏。
9、优选的方案中，所述step2中磷石膏基骨料生料的原料包括磷石膏粉末、废渣粉、无机胶凝材料，按重量份计，其中磷石膏粉末占比80%~90%，废渣粉0%~15%，无机胶凝材料5%~20%。
10、优选的方案中，所述step2中废渣粉为s95粒化高炉矿渣粉和赤泥中的一种，或两种按重量比混合使用。
11、优选的方案中，所述step2中无机胶凝材料为p•o42.5水泥和硫铝酸盐水泥的一种，或两种按重量比混合使用。
12、优选的方案中，所述step3中造粒机为圆盘造粒机，其直径为1~1.5m，造粒前，调整造粒机的角度为45~55°，转速为8~12r/min。
13、优选的方案中，所述step3中生料中喷洒适量水的量为生料重量配比的10%~20%。
14、优选的方案中，所述step4中初生磷石膏基骨料的固化是将初生磷石膏基骨料放在保水袋中自然堆放24h后凝固。
15、优选的方案中，所述step5中养护为洒水养护或浸水养护28d，得到磷石膏基骨料成品粒径为4.75~19mm。
16、优选的方案中，所述step5中制得的磷石膏基骨料成品还具有以下性能特征：筒压强度≥6.47mpa，堆积密度≥933kg/m³，1h吸水率≤10%，软化系数≥0.80。
17、本专利技术提供的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，有如下有益效果：
18、1、本专利技术有效解决了磷石膏大量堆积、难以处理的问题，实现了资源的合理利用，相比传统方法，该方法制备的磷石膏基骨料强度更高、成本更低、掺量更高，且通过利用工业废弃物制备骨料，减少了环境污染，实现了生态环保；
19、2、本专利技术的方法显著提高了磷石膏在骨料中的掺量，最高可达80%~90%，减少了天然骨料的消耗，降低了成本；
20、3、本专利技术通过使用废渣粉和常见无机胶凝材料，结合合理的制备工艺，实现了低成本的磷石膏基骨料制备；
21、4、本专利技术利用磷石膏、矿渣和赤泥等工业废弃物，有效解决了磷石膏大量堆积造成的环境问题，实现了资源的再利用，显著减少了这些废弃物对环境的污染；
22、5、本专利技术通过优化造粒机的参数和养护条件，提高了骨料的质量和性能；
23、6、本专利技术制备的磷石膏基骨料成本低，可用于混凝土中，降本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step1中磷石膏为原状磷石膏。
3.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step2中磷石膏基骨料生料的原料包括磷石膏粉末、废渣粉、无机胶凝材料，按重量份计，其中磷石膏粉末占比80%~90%，废渣粉0%~15%，无机胶凝材料5%~20%。
4.根据权利要求3所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step2中废渣粉为S95粒化高炉矿渣粉和赤泥中的一种，或两种按重量比混合使用。
5.根据权利要求4所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step2中无机胶凝材料为P·O42.5水泥和硫铝酸盐水泥的一种，或两种按重量比混合使用。
6.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step3中造粒机为圆盘造粒机，其直径为1~1.5m，造粒前，调整造粒机的角
7.根据权利要求6所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step3中生料中喷洒适量水的量为生料重量配比的10%~20%。
8.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step4中初生磷石膏基骨料的固化是将初生磷石膏基骨料放在保水袋中自然堆放24h后凝固。
9.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述Step5中养护为洒水养护或浸水养护28d，得到磷石膏基骨料成品粒径为4.75~19mm。
10.根据权利要求9所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于，所述Step5中制得的磷石膏基骨料成品还具有以下性能特征：筒压强度≥6.47MPa，堆积密度≥933kg/m³，1h吸水率≤10%，软化系数≥0.80。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述step1中磷石膏为原状磷石膏。
3.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述step2中磷石膏基骨料生料的原料包括磷石膏粉末、废渣粉、无机胶凝材料，按重量份计，其中磷石膏粉末占比80%~90%，废渣粉0%~15%，无机胶凝材料5%~20%。
4.根据权利要求3所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述step2中废渣粉为s95粒化高炉矿渣粉和赤泥中的一种，或两种按重量比混合使用。
5.根据权利要求4所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其特征在于：所述step2中无机胶凝材料为p·o42.5水泥和硫铝酸盐水泥的一种，或两种按重量比混合使用。
6.根据权利要求1所述的一种低成本高掺量磷石膏基骨料的制备方法，其...
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