專利名稱：免煅燒脫硫石膏、磷石膏,制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。一種利用火電廠固體廢棄物——原 狀二水脫硫石膏，和磷肥廠固體廢棄物一原狀二水磷石膏，不經(jīng)傳統(tǒng)的煅燒工藝，不經(jīng)予 處理，實(shí)施免煅燒技術(shù)，直接使用。具體涉及一種免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水 復(fù)合膠凝材料。并以此為核心母料，再與骨料或摻和料、外加劑配合，可生產(chǎn)出高強(qiáng)、耐水石 膏磚、砌塊、條板和粉刷石膏等干混砂漿。
背景技術(shù)：
我國是世界上火力發(fā)電大國，每年SO2排放量世界第一，為2500萬噸，國家采取了 強(qiáng)制性脫硫措施，到2010年由脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏，達(dá)5000萬噸；我國又是磷肥生產(chǎn)大國， 年生產(chǎn)量達(dá)到世界第一，到2010年，由生產(chǎn)磷肥產(chǎn)生的固體廢棄物——磷石膏5000萬噸， 現(xiàn)存一億噸。這個(gè)數(shù)字是驚人的。普遍采取拋棄法，購地堆放、填埋，既增加企業(yè)負(fù)擔(dān)，又造 成第二次對水源、大氣、土地的污染。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)發(fā)展觀政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，為了解決這一問題，業(yè)內(nèi)不少企業(yè)， 包括設(shè)備制造、生產(chǎn)加工企業(yè)，紛紛沿襲傳統(tǒng)的加工工藝，把原狀的二水脫硫石膏、磷石膏， 投資千萬元設(shè)備，進(jìn)行干燥、煅燒、粉磨、變成日一半水石膏，再加工生產(chǎn)應(yīng)用。帶來的問題 是一是前期設(shè)備投入大、工藝復(fù)雜；二是，二次耗能、二次污染；三是，產(chǎn)品“強(qiáng)度低，不耐 水”；四是，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，影響使用；五是，成本高、不環(huán)保。在文獻(xiàn)檢索中發(fā)現(xiàn)，《一種膠凝材料石膏——水泥及其生產(chǎn)方法》，申請公開號為 ZL200810031155 6。其不足之處是一是，只能生產(chǎn)干粉砂漿類產(chǎn)品，而不能生產(chǎn)墻磚、砌 塊、條板類產(chǎn)品，使用范圍窄；二是，沒有濕熱養(yǎng)護(hù)工藝，水化反應(yīng)不充分，耐水性差、強(qiáng)度 低；三是，技術(shù)配方不合理。原狀二水脫硫石膏、磷石膏消耗量低；同時(shí)，又用硬石膏，替代 二水石膏，成本高，難于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料，一是，省 去了千萬元煅燒設(shè)備的投入，工藝簡化，沒有二次污染，二次能耗，節(jié)能環(huán)保，成本低；二是， 該發(fā)明同時(shí)克服了經(jīng)煅燒的日一半水石膏“強(qiáng)度低、耐水性差”的弊病，軟化系數(shù)高，綜合 性能佳。三是，除可生產(chǎn)干粉砂漿產(chǎn)品外，還可生產(chǎn)石膏基墻磚、條板、砌塊，可用于外墻和 承重部位。拓展了市場應(yīng)用范圍。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，其組份和重量百分比為免煅燒二水脫硫石膏或磷石膏60-80%火山灰活性礦物材料10-25%堿性激發(fā)材料5-15%促凝材料0.5-2%上述復(fù)合膠凝材料中，所述的免煅燒二水脫硫石膏，為火電廠濕法脫硫所產(chǎn)生的固體廢棄物一原狀二水脫硫石膏；所述的磷石膏，為磷肥廠的固體廢棄物——原狀二水磷 石膏；所述的火山灰活性礦物材料為粉煤灰、高爐礦渣微粉；所述的堿性激發(fā)劑為氧化 鈣、水泥熟料；所述的促凝劑為硫酸納、甲酸鈣。上述免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料方法，其步驟包括①將活性材料、激發(fā)材料、促凝劑，按比例、干粉狀、計(jì)量混合球磨，裝袋待用，構(gòu)成 核心母料。②將原狀的半濕態(tài)二水脫硫石膏或磷石膏，附著水< 10%，與核心母料混合攪拌 構(gòu)成復(fù)合膠凝材料。將復(fù)合膠凝材料現(xiàn)場與骨料、輕骨料、增強(qiáng)劑混合攪拌，經(jīng)成型機(jī)擠壓， 分別生產(chǎn)出石膏磚、自保溫磚、石膏砌塊、石膏條板產(chǎn)品。③將原狀的干粉狀脫硫石膏或磷石膏與核心母料混合，計(jì)量裝袋，構(gòu)成復(fù)合膠凝 材料。加工生產(chǎn)粉刷石膏等干混砂漿產(chǎn)品。本發(fā)明公開的免煅燒脫硫石膏，制備高強(qiáng)，耐水復(fù)合膠凝材料，技術(shù)經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn) 室試驗(yàn)、中試生產(chǎn)，抗壓、抗折，耐水性能、軟化系數(shù)，抗凍融性能均佳。二水脫硫石膏、磷石 膏，屬氣硬性材料，本身沒有自硬性，也沒有膠凝性。在添加了活性材料后，加上本身又屬水 硬性材料，在激發(fā)劑、促凝劑和水的作用下，進(jìn)行水化反應(yīng)，生成了鈣礬石(AFt)和水化硅 酸鈣(C-S-H)膠凝。鈣礬石圍繞著二水石膏形成密實(shí)、緊湊、均勻的骨架結(jié)構(gòu)。而水化硅酸 鈣膠凝材料，交叉搭接，充其之中，形成整體。再加上工藝上的濕熱養(yǎng)護(hù)，加快和完善水化反 應(yīng)的進(jìn)程，使之生成有著足夠數(shù)量、晶體形狀合理、結(jié)構(gòu)緊密的水化產(chǎn)物。使強(qiáng)度和耐水性 得到更大提高。材料發(fā)生了質(zhì)的變化，集氣硬性和水硬性優(yōu)勢于一身。這種復(fù)合膠凝材料， 與不同骨料、不同增強(qiáng)材料、不同配比混合擠壓成型或混合，可以生產(chǎn)出標(biāo)磚、砌塊、條板和 干粉砂漿。本發(fā)明免煅燒脫硫石膏、磷石膏，高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料，凈漿，經(jīng)過濕熱養(yǎng)護(hù)， 抗折強(qiáng)度3. 1-4. 6Mpa，抗壓強(qiáng)度30. 0-33. OMpa，軟化系數(shù)0. 85-0. 97。本發(fā)明中，脫硫石 膏或磷石膏的利用率達(dá)到60-80%，加上活性材料(固體廢棄物)18-25%，總固體廢棄物利 用率達(dá)到92%以上。對節(jié)約天然資源，能源和土地資源，改善環(huán)境，做出了積極貢獻(xiàn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明提供的免煅燒二水脫硫石膏、磷石膏，制備復(fù)合膠凝材料的組份和重量 為免煅燒二水脫硫石膏或磷石膏60-80%火山灰活性礦物材料10-25%激發(fā)材料5-15%促凝材料0.5-2%以上所述的免煅燒二水脫硫石膏，是指火電廠經(jīng)濕法脫硫后，所產(chǎn)生的固體廢棄 物——原狀二水脫硫石膏；所述的磷石膏，為磷肥廠生產(chǎn)磷肥，所產(chǎn)生的固體廢棄物—— 原狀二水磷石膏；所述的火山灰活性礦物材料為粉煤灰、高爐礦渣微粉；所述的激發(fā)材料 為氧化鈣、水泥熟料；所述的促凝劑為硫酸納、甲酸鈣。本發(fā)明的制備方法為
①將活性材料、激發(fā)材料、促凝劑，按比例、干粉狀、計(jì)量混合球磨，裝袋待用，構(gòu)成 核心母料。②將原狀的半濕態(tài)二水脫硫石膏或磷石膏，附著水< 10%，與核心母料混合攪拌 構(gòu)成復(fù)合膠凝材料。將復(fù)合膠凝材料現(xiàn)場與骨料、輕骨料、增強(qiáng)劑混合攪拌，經(jīng)成型機(jī)擠壓， 分別生產(chǎn)出石膏磚、自保溫磚、石膏砌塊、石膏條板產(chǎn)品。③將原狀的干粉狀脫硫石膏或磷石膏與核心母料混合，計(jì)量裝袋，構(gòu)成復(fù)合膠凝 材料。加工生產(chǎn)粉刷石膏等干混砂漿產(chǎn)品。實(shí)施例一本實(shí)例的原材料配比為免煅燒原狀二水脫硫石膏 65%粉煤灰14%礦渣微粉10%水泥8%氧化鈣2%硫酸納1 %生產(chǎn)方法為1.除做干粉砂漿，原狀二水脫硫石膏或磷石膏須干燥外，其余原狀二水脫硫石膏 或磷石膏，生產(chǎn)墻磚、砌塊、條板，以半濕狀，直接使用，但附著水不能大干10%，然后振動(dòng)過 篩(<2 5mm)；現(xiàn)場與核心料、骨料、外加劑混合攪拌；2.粉煤灰1級或II級；3 礦渣微粉S95;4.水泥32. 5 或 42. 5,0. 25mm 方孔篩過篩；5.氧化鈣<2 0. 08mm方孔篩過篩；6.硫酸納<2 0.315mm方孔篩過篩7.除原狀二水脫硫石膏外，其他配料是干粉狀，混合球磨，裝袋待用，即為核心母 料。實(shí)施例二 本實(shí)例的原料配比為免煅燒原狀二水磷石膏礦渣微粉水泥粉煤灰氧化鈣甲酸鈣硫酸鉀制備方法為上述組份中的原狀二水磷石膏，須粉磨后，再與核心母料、骨料混摻。實(shí)施例三
70% 12% 8% 7% 2% 0. 5% 0. 5%
本實(shí)例的原料配比為免煅燒原狀二水磷石膏35%免煅燒原狀二水硫石膏35%礦渣微粉18%粉煤灰6%水泥2%氧化鈣3%甲酸鈣0.5%硫酸鉀0.5%。
權(quán)利要求
免煅燒脫硫石膏、磷石膏、制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料，其組份和重量組成是免煅燒脫硫石膏或磷石膏 60-80％火山灰活性礦物材料 10-25％堿性激發(fā)材料 5-15％促凝材料 0.5-2％
2 根據(jù)權(quán)力要求1，所述的免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料， 其特征在于所述的免煅燒脫硫石膏、磷石膏，分別為火電廠濕法脫硫所產(chǎn)生的固體廢棄 物一 二水脫硫石膏，和磷肥廠生產(chǎn)磷肥所產(chǎn)生的固體廢棄物一 二水磷石膏。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料，其 特征在于所述的火山灰活性礦物材料為粉煤灰、高爐礦渣微粉；所述的堿性激發(fā)劑為 氧化鈣、水泥；所述的促凝劑為硫酸鈉、甲酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料，其 生產(chǎn)方法步驟包括①將活性材料、激發(fā)材料、促凝劑，按比例、干粉狀、計(jì)量混合球磨，裝袋待用，構(gòu)成核心 母料。②將原狀的半濕態(tài)二水脫硫石膏或磷石膏，附著水<10%，與核心母料混合攪拌構(gòu)成 復(fù)合膠凝材料。將復(fù)合膠凝材料現(xiàn)場與骨料、輕骨料、增強(qiáng)劑混合攪拌，經(jīng)成型機(jī)擠壓，分別 生產(chǎn)出石膏磚、自保溫磚、石膏砌塊、石膏條板產(chǎn)品。③將原狀的干粉狀脫硫石膏或磷石膏與核心母料混合，計(jì)量裝袋，構(gòu)成復(fù)合膠凝材料。 加工生產(chǎn)粉刷石膏等干混砂漿產(chǎn)品。
全文摘要
一種用于電廠、磷肥廠固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域的免煅燒脫硫石膏、磷石膏，制備高強(qiáng)、耐水復(fù)合膠凝材料。各組份及重量百分比為原狀脫硫石膏或磷石膏60-80％、火山灰活性材料10-25％、激發(fā)材料5-15％、促凝材料0.5-2％；制備方法將原狀的脫硫石膏或磷石膏，與活性礦物材料、激發(fā)材料、促凝材料混合攪拌，其材料便是將來生產(chǎn)磚、砌塊、條板、粉刷石膏的基料。該免煅燒發(fā)明，既節(jié)省了傳統(tǒng)工藝千萬元設(shè)備投資、減少了二次污染、二次能耗；同時(shí)，克服了傳統(tǒng)煅燒工藝半水石膏的“強(qiáng)度差、不耐水”的弊病，拓寬了使用領(lǐng)域。是一種低投入、高產(chǎn)出、零污染，成本低、強(qiáng)度高、耐水性好的技術(shù)；消耗了大量固體廢棄物，節(jié)約了天然資源。
文檔編號C04B24/04GK101830679SQ20091004751
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者馬振義 申請人:上海晉馬建材有限公司