專利名稱：微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法
技術領域：
本發明涉及磷化工或建筑材料技術領域，具體的說是一種微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法。
背景技術：
磷石膏是磷肥工業的固體廢棄物。據不完全統計，目前我國堆放磷石膏渣已達1. 6 億噸，并且將以每年2千萬噸以上的速度遞增。因利用率不到10%，不僅污染環境、占用土地，還影響可持續發展。對于磷石膏的傳統處理方法主要有①水洗法。每處理1噸磷石膏需要4噸水，不僅浪費寶貴的水資源，還要造成二次污染。②煅燒法。耗費能源煤，污染環境，成品效率低。③石灰中和與化合處理法。成品性能差，應用范圍有限。現有技術能利用磷石膏處理或改性后生產水泥緩凝劑、石膏板、空心磚等建材產品。但要么利用率低，要么市場飽和銷售不暢。利用磷石膏改性生產加氣砌塊，是目前快速、大量消化磷石膏的有效途徑。而不經改性或改性不徹底的磷石膏生產加氣塊帶來的問題是磷石膏利用率低、抗壓強度低，蒸壓設備投資成本和生產成本較高等。如申請號為 200910094937.9的中國發明申請“一種利用磷石膏生產加氣塊的方法”，存在以下不足一是蒸汽養護生產成本高；二是產品抗壓強度較低，僅有2. 7Mpa ；三是采用鋁粉發氣，砌塊呈開孔結構，保溫效果差，吸水率高。又如申請號為200910304521. 5的中國發明申請“一種磷渣蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法”，存在以下不足一是磷渣利用率過低，僅25-50% ； 二是利用蒸壓設備投資過大，生產成本較高；三是采用鋁粉發氣，砌塊呈開孔結構，保溫效果差，吸水率高。
發明內容
本發明的目的是研制一種磷石膏廢渣利用率高、保護環境、成品抗壓強度較高、吸水率低、生產成本低的微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法。眾所周知，二水石膏在常壓及一定的溫度的條件下受熱會脫去3/2個結晶水轉變為β型半水石膏，如受熱條件繼續加強，當溫度達到750-850°C時，它會由半水石膏繼續脫水，經歷脫水型半水石膏、可溶性無水石膏直至形成難溶性無水石膏即II型石膏。在這個轉變過程中所形成的石膏相，只有半水石膏和II型石膏相對而講，具有較好的穩定性，并且可以直接或經改性處理后作為膠凝材料應用于建材建筑行業。磷石膏作為一種具有石膏特性的資源性廢渣，同樣具備熱加工后所得到的各物相的基本性能，只是因為有害雜質類化學成分的存在，改變或削弱了所得物相應該具備的基本性能。而其中影響較大有害雜質成分主要為廢渣中殘余的有機磷和部分活性較高的可溶性無機磷化合物，這些化學物質在高溫下以上，一般溫度越高，分解速度越快、分解越完全)會部分或全部分解或轉化為難溶性的或活性較低的其它磷酸鹽類物質，如焦磷酸鈣等。轉化后所形成的這些化合物對石膏產品基本性能的影響較小，此時，若根據所生產產品的用途再采用一些改性外加劑技術配套應用，就會得到我們所需要的優質的石膏產品
本發明微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法，其步驟如下①將磷肥工業的固體廢棄物磷石膏原料(經過工廠余熱預烘干含水率控制在 10%以內)置于微波隧道爐內加熱到200-770°C，持續時間3-5min，微波頻率控制在915MHz 和M50MHZ之間。利用其高頻特性，以每秒數十億次的速度進行周期變化，物料中的極性分子(典型的如結晶水等)吸收了微波能以后，在微波的作用下呈方向性排列的趨勢，改變了其原有的分子結構。當電場方向發生變化時，亦以同樣的速度做電場極性運動，就會引起分子的轉動，致使分子間頻繁碰撞而產生了大量的摩擦熱，以熱的形式在物料內表現出來，從而導致物料在短時間內溫度迅速升高、加熱揮發。同時，在微波的作用下，物料中磷石膏主要有用成分二水硫酸鈣(CaS04*2H20)以外的含有未分解的磷礦，未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、鐵鋁氧化物、酸不溶物、有機物等多種雜質，受到無極性熱運動和極性轉動兩方面的作用而改變其排列組合狀態及運動規律，使得有害化學成分揮發或轉變成惰性物質。從而得到β型半水石膏或β II型無水石膏②利用β型半水石膏或β II型無水石膏配置泡沫混凝土砌塊的原料，其組分重
量百分比為β II型無水石膏或β II型無水石膏60-70粉煤灰(I級)5-20水泥(普通硅酸鹽42. 5)10-15生石灰5-10改性外加劑(DXYY-01石膏砌塊增強劑)0. 1-5 ；③將步驟②得到的混合料球磨至150-325目，加入混合料重量45_60%的水，攪拌成漿料備用；所加入的水中含有步驟②中β II型無水石膏或β II型無水石膏重量0. 3% 的石膏防水劑；④將復合發泡劑(HTD-1型)按照砌塊400克/m3兌40倍的水機械壓縮空氣發泡；⑤將步驟④得到的泡沫加入步驟③得到的備用漿料中，攪拌均勻；⑥將步驟⑤得到的均勻泡沫漿料澆注于砌塊模具中，經自然養護觀日即得免蒸壓泡沫混凝土砌塊成品。本發明微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法的優點是與現有技術相比，本發明工藝簡單，設備投資不大，制作成本較低，避免二次污染；微波高溫法處理速度快，品質均勻；磷石膏廢渣利用量大，且利用率高達60-70% ；砌塊屬閉孔結構，保溫效果好，強度高，防水性能好。
具體實施例方式實施例一一種微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法，其步驟如下①將磷肥工業的固體廢棄物磷石膏原料(經過工廠余熱預烘干，含水率控制在 10%以內)置于微波隧道爐內加熱到200-220°C，持續5min，使磷石膏廢渣中磷酸、氟化鈣、 鐵鋁氧化物、酸不溶物、有機物等多種雜質在加熱過程中揮發或轉變成惰性物質，從而得到 β型半水石膏；②利用β型半水石膏配置泡沫混凝土砌塊的原料，其組分重量百分比為
β型半水石膏70粉煤灰(I級)10水泥(普通硅酸鹽42. 5)12生石灰5改性外加劑(DXYY-01石膏砌塊增強劑)3③將步驟②得到的混合料球磨至325目，加入混合料重量60%的水，攪拌成漿料備用；所加入的水中含有步驟②中β型半水石膏重量0.3%的石膏防水劑；④將復合發泡劑(HTD-1型)按照砌塊400克/m3兌40倍的水機械壓縮空氣發泡；⑤將步驟④得到的泡沫加入步驟③得到的備用漿料中，攪拌均勻；⑥將步驟⑤得到的均勻漿料澆注于砌塊模具中，經自然養護觀日即得免蒸壓泡沫混凝土砌塊成品。經檢測800kg/m3砌塊抗壓強度達到3. 3Mpa,軟化系數彡0. 7。實施例二一種微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法，其步驟如下①將磷肥工業的固體廢棄物磷石膏原料(經過工廠余熱預烘干，含水率控制在 10%以內)置于微波隧道爐內加熱到750-770°C，持續時間3min，使磷石膏廢渣中磷酸、氟化鈣、鐵鋁氧化物、酸不溶物、有機物等多種雜質在加熱過程中揮發或轉變成惰性物質，從而得到II型無水石膏；②利用II型無水石膏配置泡沫混凝土砌塊的原料，其組分重量百分比為β II型無水石膏60粉煤灰(I級)20水泥(普通硅酸鹽42. 5)12. 5生石灰5改性外加劑(DXYY-01石膏砌塊增強劑)2. 5 ；③將步驟②得到的混合料球磨至150目，加入混合料重量45%的水，攪拌成漿料備用；所加入的水中含有步驟②中II型無水石膏重量0.3%的石膏防水劑；④將復合發泡劑(HTD-1型)按照砌塊400克/m3兌40倍的水機械壓縮空氣發泡；⑤將步驟④得到的泡沫加入步驟③得到的備用漿料中，攪拌均勻；⑥將步驟⑤得到的均勻漿料澆注于砌塊模具中，經自然養護觀日即得免蒸壓泡沫混凝土砌塊成品。經檢測800kg/m3砌塊抗壓強度達到3. 5Mpa,軟化系數彡0. 8。
權利要求
1. 一種微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法，其特征在于其步驟如下①將磷肥工業的固體廢棄物磷石膏原料(經過工廠余熱預烘干，含水率控制在10%以內)置于微波隧道爐內加熱到200-770°C，持續時間3-5min，使磷石膏原料中磷酸、氟化鈣、 鐵鋁氧化物、酸不溶物、有機物等多種雜質在加熱過程中揮發或轉變成惰性物質，從而得到 β型半水石膏或β II型無水石膏；②利用β型半水石膏或βII型無水石膏配置泡沫混凝土砌塊的原料，其組分重量百分比為β型半水石膏或β II型無水石膏60-70粉煤灰(I級)8-20水泥(普通硅酸鹽42. 5)10-15生石灰5-10改性外加劑(DXYY-01石膏砌塊增強劑)1-5 ；③將步驟②得到的混合料球磨至150-325目，加入混合料重量45-60%的水，攪拌成漿料備用；所加入的水中含有步驟②中β型半水石膏或β II型無水石膏重量0.3%的石膏防水劑；④將復合發泡劑(HTD-1型)按照砌塊400克/m3兌40倍的水機械壓縮空氣發泡；⑤將步驟④得到的泡沫加入步驟③得到的備用漿料中，攪拌均勻；⑥將步驟⑤得到的均勻漿料澆注砌塊模具中，經自然養護觀日即成免蒸壓泡沫混凝土砌塊成品。
全文摘要
一種微波高溫法處理磷石膏生產免蒸壓泡沫混凝土砌塊的方法，包括將磷肥工業的固體廢棄物磷石膏原料置于微波隧道爐內加熱到200-770℃，持續時間3-5min，使磷石膏中的磷酸、氟化鈣、鐵鋁氧化物、酸不溶物、有機物等多種雜質在加熱過程中揮發或轉變成惰性物質，從而得到β型半水石膏或βII型無水石膏。然后將β型半水石膏或βII型無水石膏、粉煤灰、水泥、生石灰、改性外加劑混合磨細，與水、石膏防水劑攪拌，再與發泡劑泡沫混合均勻澆注于砌塊模具中。其優點是本發明工藝簡單，設備投資不大，制作成本較低，避免二次污染；微波高溫法處理速度快，品質均勻；磷石膏廢渣利用量大，且利用率高達60-70％；砌塊屬閉孔結構，保溫效果好，強度高，防水性能好。
文檔編號B28B1/50GK102218766SQ201010153278
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者呂景超, 李訓生, 許禎瑋, 金廣泉 申請人:呂景超, 李訓生, 許禎瑋, 金廣泉