一種磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工建材領(lǐng)域，具體涉及一種磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磷石膏是磷復(fù)肥企業(yè)以磷礦和硫酸為原料生產(chǎn)磷酸時的主要工業(yè)副產(chǎn)物，濕法磷 酸生產(chǎn)工藝都是通過硫酸分解磷礦粉生產(chǎn)萃取漿料，然后過濾制得磷酸，過濾洗滌的過程 中產(chǎn)生磷石膏廢棄物。
[0003] 隨著磷銨工業(yè)和高濃度磷復(fù)肥的發(fā)展，磷石膏的排放量逐年增加，目前全球每年 新增磷石膏排放量達2. 8億噸，中國約5000萬噸，占世界磷石膏年排放量的20%。大量的磷 石膏堆放，不僅占用土地資源，給企業(yè)增加巨大經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，而且還會對環(huán)境造成一定污染， 長期以來我國磷石膏沒有得到很好應(yīng)用，利用率僅為10%，年利用量僅為400-500萬噸，磷 石膏的排放問題已成為制約磷肥生產(chǎn)的重要因素，因此，開發(fā)一種實用的磷石膏綜合利用 技術(shù)具有重要的意義。
[0004] 面對迫切的磷石膏資源化再利用的需要，許多以磷石膏為基礎(chǔ)制備建筑材料的技 術(shù)便相應(yīng)而出。
[0005] 如公開號為CN103274616 A的專利文件公開了一種磷石膏生產(chǎn)磷建筑石膏的方 法，是將工業(yè)廢渣磷石膏經(jīng)氣流干燥機烘干至含水率小于5 %，再送入蒸汽氣流磨內(nèi)、將工 業(yè)廢渣磷石膏通過蒸汽氣流磨粉磨、脫水后，經(jīng)收塵器收下、冷卻，即制得磷建筑石膏，該方 法以工業(yè)廢物磷石膏為原材料，利用工業(yè)余熱產(chǎn)生的過熱蒸汽為動力的蒸汽氣流磨制備 磷建筑石膏，具有原材料廣泛、生產(chǎn)設(shè)備簡單、產(chǎn)量高、成本低、生產(chǎn)趨于大規(guī)?；忍攸c； 制得的磷建筑石膏可用于制備建筑功能砂漿、也可用于生產(chǎn)石膏板材和砌塊，實用性強。
[0006] 又如公開號為CN1872765A的專利文件公開了一種利用磷石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的 方法，其工藝過程為：將磷石膏廢渣預(yù)均堆場后送入連續(xù)式高效煅燒窯中煅燒，出窯，在自 然條件下陳華7-15天后磨成100-200目粉即成，該方法擺脫了傳統(tǒng)工藝中將磷石膏水洗后 利用的老路子，避免了環(huán)境與水的二次污染，節(jié)約水資源，且能夠生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的石 膏粉。
[0007] 同時也有利用磷石膏制備建筑保溫材料的技術(shù)出現(xiàn)，但是卻沒有看到有關(guān)利用磷 石膏制備建筑材料過程中針對仿制花崗巖結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案出現(xiàn)。
[0008] 因此本發(fā)明人通過大量的研宄和實驗，利用磷石膏為主要原料，通過加工后在其 表面噴涂與花崗巖紋路相似的油漆或涂料，生產(chǎn)出外觀上與花崗巖相同的建筑材料，作為 取代花崗巖的一種建筑材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種磷石膏基仿花崗巖結(jié) 構(gòu)建筑材料及其制備方法。
[0010] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：
[0011] 一種磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料，它由以下重量份原料組成：磷石膏 400-800份、電解黃磷爐渣300-500份、生石灰20-40份。
[0012] 所述磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料由以下重量份原料組成：磷石膏500-700 份、電解黃磷爐渣350-450份、生石灰25-35份。
[0013] 所述磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料由以下重量份原料組成：磷石膏600份、電 解黃磷爐渣400份、生石灰30份。
[0014] 所述磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料中還含有由彩砂125份、硅丙乳液250份組 成的具有花崗巖石紋色彩的涂料。
[0015] 所述憐石霄中CaSO4 · 2H20含量^ 90%。
[0016] 所述磷石膏中P2O5含量彡4 %。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料的制備方法，該方法包括以 下步驟：
[0018] (1)配料：取磷石膏與生石灰按照質(zhì)量比為20:1的比例中和處理Imin后，放入攪 拌機中攪拌40s，然后打開攪拌機，加入電解黃磷爐渣繼續(xù)攪拌60s，得到混合物料，再將混 合物料干燥至游離水< 1%后，放入球磨機中粉磨30min ;
[0019] (2)陳化：將步驟⑴中經(jīng)過球磨后的混合物料在140-170°C的溫度下煅燒3h后 進行陳化，陳化時間為24_33h ;
[0020] (3)成型：將陳化后的物料放入振動成型機中，按照所需的形狀振動成型；
[0021] (4)蒸壓養(yǎng)護：將振動成型的物料進行蒸壓養(yǎng)護，采用升溫速度為20°C /h，控制溫 度為140-160°C，壓力為0· 2-0. 8MPa，養(yǎng)護時間為3-6h ;
[0022] (5)磷石膏基材：取出經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護的物料，自然冷卻降溫后即得到磷石膏基材；
[0023] (6)干燥：將磷石膏基材放入干燥機中干燥至含水量< 8%即可；
[0024] (7)噴涂：取具有花崗巖石紋色彩的涂料，均勻的噴涂在磷石膏基材上，一共噴涂 兩次；
[0025] (8)成品：將噴涂完成的磷石膏基材，放入溫度為35°C的干燥室中，干燥18_32h 后即得到磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料成品。
[0026] 所述混合物料球磨至比表面積為260m2/kg。
[0027] 所述干燥過程中的溫度控制為45-50 °C。
[0028] 所述涂料的噴涂厚度為I. 2-2. 2mm。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
[0030] ①由于磷石膏中含有許多雜質(zhì)及有害物質(zhì)，因此本發(fā)明通過加入生石灰來中和磷 石膏中的酸性物質(zhì)，使磷石膏變?yōu)橹行裕沽资嘀械母鞣N雜質(zhì)除去并降低有害物質(zhì)的含 量，使其成為能夠使用的二次資源，再與電解黃磷爐渣混合后進行球磨，通過球磨將磷石膏 中的二水石膏晶體規(guī)則的板狀形貌和均勻尺度進行破壞，使其顆粒形貌呈柱狀、板狀、粒狀 等多樣化，以此改善磷石膏的顆粒級配呈正態(tài)分布。
[0031] ②將經(jīng)過中和與球磨處理的物料進行高溫煅燒，能夠有效將其中的P2O5分解成氣 體或者部分轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的難溶性磷酸鹽類化合物，不需要水洗，避免了水污染的問題，后面 配合陳化使其物理性能得到進一步的改善。
[0032] ③對成型后的物料進行蒸壓養(yǎng)護能夠提高物料的抗凍性、抗裂性，待其養(yǎng)護完成 后，進行干燥即得到高標(biāo)準(zhǔn)的磷石膏基材。
[0033] ④通過噴涂的方式進行附色，能夠使制備出來的磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料 的裝飾效果得到巨大的提高，采用兩次噴涂，使得材料的外觀更加精美均勻，且不容易褪色 掉色，彩砂具有天然石材良好的耐候性、耐酸堿性，硬度及自然的顏色和光澤，硅丙乳液耐 老化性好、不泛黃、粉化、涂膜硬度高、有良好的耐粘污性。
[0034]總之本磷石膏基仿花崗巖結(jié)構(gòu)建筑材料具有施工工藝簡單、輕質(zhì)、防水防火性好、 抗壓強度高，抗折強度高、耐候性強的特點，而且作為室內(nèi)裝飾建材具有良好的裝飾效果， 同時還消耗了大量磷石膏、減少天然石材的開采，對保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分 重要的意義。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
[0036] 圖2是煅燒溫度對磷石膏強度的影響示意圖
[0037] 圖3是煅燒溫度對磷石膏軟化系數(shù)的影響示意圖
【具體實施方式】
[0038] 以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述，但要求保護的范圍并 不局限于所述。
[0039] 實施例一
[0040] 配方：磷石膏400kg、電解黃磷爐澄300kg、生石灰20kg。
[0041] 制備方法：
[0042] (1)配料：取磷石膏與生石灰按照質(zhì)量比為20:1的比例中和處理Imin后，放入攪 拌機中攪拌40s，然后打開攪拌機，加入電解黃磷爐渣繼續(xù)攪拌60s，得到混合物料，再將混 合物料干燥至游離水< 1%后，放入球磨機中粉磨30min，球磨至比表面積為260m2/kg ;
[0043] (2)陳化：將步驟（1)中經(jīng)過球磨后的混合物料在140°C的溫度下煅燒3h后進行 陳化，陳化時間為24h ;
[0044] (3)成型：將陳化后的物料放入振動成型機中，按照所需的形狀振動成型；
[0045] (4)蒸壓養(yǎng)護：將振動成型的物料進行蒸壓養(yǎng)護，采用升溫速度為20°C /h，控制溫 度為140°C，壓力為0· 2MPa，養(yǎng)護時間為6h ;
[0046] (5)磷石膏基材：取出經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護的物料，自然