專(zhuān)利名稱(chēng)：磷石膏燒結(jié)磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案屬于利用磷石膏為原料制備燒結(jié)磚這一技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一方面磷復(fù)肥生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量磷石膏廢渣，不僅需要大量的堆場(chǎng)，而且還容易產(chǎn)生污染；另一方面，為保護(hù)耕地，需要限制使用粘土磚。因此利用磷石膏廢料代替粘土生產(chǎn)燒結(jié)磚是可以同時(shí)解決上述矛盾的一種技術(shù)方案。人們?yōu)榇俗龀隽撕芏嘌芯?，申?qǐng)?zhí)枮?7103894.5、98111863.1、01107871.5的中國(guó)專(zhuān)利均分別公開(kāi)了各種以磷石膏為原料制備燒結(jié)磚的方案。97103894.5公開(kāi)的配方中各成分以及重量百分比是磷石膏35-45％，粘土40-60％，內(nèi)燃料8-20％，工藝是在120℃干燥后，再于850-950℃燒結(jié)成型。98111863.1公開(kāi)的方案是利用重量百分比為55-65％磷石膏，35-45％頁(yè)巖、黃石砂和煤矸石，經(jīng)過(guò)兩次攪拌后在700-900℃溫度下燒結(jié)48-50小時(shí)成型。01107871.5專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)的配方各成分重量百分比是磷石膏45-65％，粘土、頁(yè)巖或黃矸石35-55％，內(nèi)燃煤0-8％，以上物料混合后在700-800℃溫度下燒結(jié)36-48小時(shí)成型。以上各方案均存在著下列之一的缺陷或是粘土耗用量較大，或是工藝復(fù)雜，晾坯時(shí)間長(zhǎng)，磚坯成型難，燒制易變形開(kāi)裂，所用添加劑成本高，或是強(qiáng)度普遍在7.5MPa以下，只能做圍護(hù)墻砌塊，不能做承重墻砌塊，應(yīng)用范圍受到局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種與現(xiàn)有技術(shù)粘土消耗量相同的條件下能顯著提高制品強(qiáng)度的制備磷石膏燒結(jié)磚的方法，從而達(dá)到增加磷石膏用量降低粘土用量的目的。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是包括磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑，充分混勻后，成型，晾干，在700-900℃條件下燒制30-55小時(shí)，所述的成型粘結(jié)劑料包括粘土、頁(yè)巖，內(nèi)燃料包括煤渣、煤、粉煤灰，催化增強(qiáng)劑為含鐵化合物。重量比依次為1∶0.39-2.2∶0-0.66∶0.06-0.26。
含鐵化合物具體可以為硫酸燒渣Fe2O3以及FeCl3，F(xiàn)e2(SO4)3，F(xiàn)e(OH)3，F(xiàn)eCl2，F(xiàn)eSO4，F(xiàn)e(OH)2中的一種或多種組合而成。
上述的技術(shù)方案是基于以下原理而設(shè)計(jì)的以磷石膏為骨料，粘土、頁(yè)巖為粘結(jié)劑，含鐵化合物為催化增強(qiáng)劑，在700-900℃溫度下，由于含鐵化合物的催化作用，磷石膏與粘土、頁(yè)巖的混合體易于燒結(jié)，且與含鐵化合物的變體熔結(jié)在一起，使磚體更加致密，具有較高強(qiáng)度。
根據(jù)不同需要，綜合合理成本，磷石膏處理量，土資源節(jié)約量進(jìn)行設(shè)計(jì)，選取下列配料組合可以控制所制得的燒結(jié)磚強(qiáng)度在10-13MPa之間。
磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶1.86-2.2∶0.00-0.26∶0.11-0.2。
磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶1.00-1.86∶0.06-0.34∶0.06-0.2。
磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶0.50-1.00∶0.09-0.22∶0.07-0.13。
磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶0.39-5.0∶0.00-0.06∶0.06-0.11。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有下列積極效果1、催化增強(qiáng)劑效果顯著，它的加入能明顯提高磚體的抗壓強(qiáng)度，因此可以根據(jù)需要，靈活調(diào)節(jié)配方，最大程度地處理磷石膏，減少污染，保護(hù)耕地，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2、催化增強(qiáng)劑便宜易得，致使磷石膏燒結(jié)磚的成本降低，可以與現(xiàn)有粘土燒結(jié)磚相競(jìng)爭(zhēng)。3、本發(fā)明實(shí)施簡(jiǎn)單，現(xiàn)有不同的制磚工藝中均能實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，所以不僅易于在現(xiàn)有粘土磚廠推廣應(yīng)用，而且能夠保留現(xiàn)有技術(shù)中不同工藝優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的各實(shí)施例均按下述方法燒制。制磚工藝將磷石膏、成型粘結(jié)料、內(nèi)燃料、催化增強(qiáng)劑按比例進(jìn)料，經(jīng)過(guò)充分混合均勻，對(duì)滾，擠壓成型，自然堆置晾干，進(jìn)窯，按一定的燒成制度燒結(jié)，冷卻后出窯即為產(chǎn)品。燒成制度采取低溫干燥，逐步升溫，高溫恒溫，干燥預(yù)熱、焙燒、保溫、冷卻、裝出窯各帶平衡。按GB/T2542方法測(cè)定抗壓強(qiáng)度。
1噸磷石膏配以下表的物質(zhì)，檢測(cè)燒結(jié)磚的強(qiáng)度


上表中的比較樣強(qiáng)度是指去除了FeSO4后其余配方相同并在同樣的工藝條件下所得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度?，F(xiàn)有技術(shù)的強(qiáng)度是指與實(shí)施例4比較的現(xiàn)有技術(shù)強(qiáng)度是在原料配比按重量百分比為磷石膏占總數(shù)60％，粘土占35％，粉煤灰占5％，焙燒溫度為800℃，焙燒時(shí)間為40小時(shí)的條件下制得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度；與實(shí)施例6比較的現(xiàn)有技術(shù)強(qiáng)度是在原料配比按重量百分比為磷石膏占60％，黃石砂和煤矸石混合料為40％，焙燒溫度為900℃，焙燒時(shí)間為48小時(shí)的條件下制得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度；與實(shí)施例5比較的現(xiàn)有技術(shù)強(qiáng)度是在原料配比按重量百分比為磷石膏占55％，頁(yè)巖為35％，硅酸鹽添加劑10％，焙燒溫度為900℃，焙燒時(shí)間為48小時(shí)的條件下制得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度；與實(shí)施例10比較的現(xiàn)有技術(shù)強(qiáng)度是在原料配比按重量百分比為磷石膏占總數(shù)33％，粘土占57％，粉煤灰占10％，在120℃溫度下干燥合格，再于900℃溫度條件下燒成3-4小時(shí)制得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度。
以上數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明在添加了催化增強(qiáng)劑后，燒結(jié)磚的強(qiáng)度均得到明顯地提高。
改變實(shí)施例8中的催化增強(qiáng)劑物質(zhì)，按同樣工藝所得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度分別為

將實(shí)施例8中成型粘結(jié)料改為相同比例的頁(yè)巖按同樣工藝所得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度為10.7MPa；將實(shí)施例8中的內(nèi)燃料改為不同比例的煤渣按同樣工藝所得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度分別為

將實(shí)施例8中的內(nèi)燃料改為相同比例的粉煤灰按同樣工藝所得燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度為10.3MPa。
權(quán)利要求
1.磷石膏燒結(jié)磚的制備方法，包括磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑，充分混勻后，成型，晾干，在700-900℃條件下燒制30-55小時(shí)，所述的成型粘結(jié)劑料包括粘土、頁(yè)巖，內(nèi)燃料包括煤渣、煤、粉煤灰，其特征在于催化增強(qiáng)劑為含鐵化合物，磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比為1∶0.39-2.2∶0-0.66∶0.06-0.26。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷石膏燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶1.86-2.2∶0.00-0.26∶0.11-0.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷石膏燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶1.00-1.86∶0.06-0.34∶0.06-0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷石膏燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶0.50-1.00∶0.09-0.22∶0.07-0.13。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷石膏燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑重量比依次為1∶0.39-0.5∶0.00-0.06∶0.06-0.11。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用磷石膏為原料制備燒結(jié)磚的方法。它包括磷石膏、成型粘結(jié)劑料、內(nèi)燃料和催化增強(qiáng)劑，按重量比1∶0.39－2.2∶0－0.66∶0.06－0.26充分混勻后，成型，晾干，在700－900℃條件下燒制30－55小時(shí)，催化增強(qiáng)劑為含鐵化合物。本發(fā)明公開(kāi)的制備磷石膏燒結(jié)磚的方法在與現(xiàn)有技術(shù)粘土消耗量相同的條件下能顯著提高制品強(qiáng)度，從而達(dá)到增加磷石膏用量降低粘土用量的目的?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中粘土耗用量較大，或是工藝復(fù)雜，晾坯時(shí)間長(zhǎng)，磚坯成型難，燒制易變形開(kāi)裂，所用添加劑成本高，抗壓強(qiáng)度低的缺陷。
文檔編號(hào)C04B18/04GK1465540SQ0211318
公開(kāi)日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者胡成軍, 潘建, 葉麗君, 崔應(yīng)虎, 羅自力, 汪全軍, 王勤 申請(qǐng)人:銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司