一種磷石膏復合材料以及其制造方法
【專利說明】一種磷石膏復合材料以及其制造方法 【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工領域，尤其涉及一磷石膏復合材料以及其制造方法。 【【背景技術】】
[0002] 磷石膏（簡稱為PG)是磷酸或磷肥工業以及某些合成洗滌劑產業排放的工業廢 渣。作為農業生產大國，近年來，我國磷肥產業的發展非常迅速，在2006年的時候，已經有 相關數據顯示，我國已經成為了世界第一磷肥生產國。伴隨著磷肥產業的迅猛發展，作為磷 肥生產排放物的廢渣磷石膏，其堆積量與新增數量也是相當驚人，在磷礦和磷化工業集中 的貴州、云南、四川、湖北等地，我們隨處可見堆積成山的磷石膏，早在2011年底，我國已累 計堆積了超過3億噸的磷石膏，相當于每個中國人背負著200多公斤廢渣。
[0003] 巨量磷石膏的堆積占用了大量的土地資源不說，磷石膏中含有氟化物、游離磷酸、 P205、磷酸鹽等雜質，其不僅會導致磷石膏在堆存過程中造成環境污染的問題，而且磷石膏 在遇雨水沖刷后，帶走部分可溶性雜質到地下對土壤造成了污染，此外可溶性雜質進入水 或河流中后對水質也會造成污染，我國農村地區多數人都是直接飲用地下水，經磷石膏污 染后的水源直接進入人體，對人民的身心健康造成了極大的威脅。此外，風蝕還造成了大氣 污染，磷石膏給我們帶來了嚴重的"水陸空"污染問題，磷石膏里含有的砷、鎘、汞等有害重 金屬化學物質對環境造成的影響將長達數百年。近年來，關于磷石膏危害居民健康的報導 也越來越多，如長期飲用磷石膏污染水源會造成骨質疏松，腎臟病變，增加癌變幾率等消息 讓人覺得毛骨悚然。政府也針對該問題屢次發布了關于固體廢棄物堆放應用等的相關政 策，如【一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準】中規定了工業固體廢物貯存及處置 的標準。然而在政策的執行過程中，許多磷石膏的堆放均未符合國家標準，磷石膏的污染所 帶來的民生問題仍然存在。再有，磷石膏堆放標準的制定也未能也不可能從根本上來解決 磷石膏的污染問題，我們不可能讓其無限的堆積下去，我們應該從消除磷石膏堆積量的源 頭出發，減少其堆積數量，從根本上解決其占用土地資源以及"水陸空"污染的問題，故，我 們在控制工業固體廢物存放標準的同時，更多的應該將重心轉移至磷石膏的利用上來。
[0004] 現有的磷石膏主要用于以下幾方面：
[0005] a、用于水泥工業（水泥緩凝劑、硫酸聯產水泥）；
[0006] b、生產石膏建材制品（粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂漿、熟石膏粉、紙面石膏板、石 膏隔墻板、纖維石膏板、石膏砌塊、石膏灰泥、建筑標準磚、燒結節能磚、免燒磚和裝飾吸聲 板等）；
[0007] C、生產化工原料或工業填料（硫酸銨、硫酸鉀、硫脲和碳酸鈣）；
[0008] d、用作改良土壤劑（主要用于堿性土地）；
[0009] e、用作路基。
[0010] 在建筑原材料的領域中，磷石膏的利用率一直較低，以水泥緩凝劑為例，磷石膏的 實際利用率是不超過7%的，即1噸的水泥緩凝劑僅可以利用0.07噸的磷石膏，由于其內存 在的重金屬及相關雜質，過多的加入將嚴重的影響水泥緩凝劑的性能，而不可以用在通用 的建筑領域。在生產化工原料/填料中以及作為改良土壤劑的利用率則更加低。在用作 路基的應用中也難以避免水源污染問題。現狀的結論是磷石膏的有效利用領域少且有效利 用率非常低。因此，快速解決磷石膏的堆放問題，拓寬磷石膏應用的問題迫在眉睫。
[0011] 磷石膏的堆積不僅是我國單獨遇到的問題，在全球至少有50多個國家與我國一 樣，面臨相同的問題，當前，全球的磷石膏堆積量已經達到60億噸，而且每年增長1. 1億~ 1.5億噸。磷石膏常年堆積的問題一直沒有得到有效的解決，磷石膏的治理已經成為了全球 所面臨的巨大問題。其造成的環境污染等問題以及巨額的經濟負擔，已讓更多的國家將磷 石膏綜合利用列為重點攻關項目。
[0012] 無論是國內還是國外，磷石膏資源化利用情況都不令人滿意。全世界磷石膏的有 效利用率僅為4. 5%左右，也就是說全世界每年得到綜合利用的磷石膏只有12. 6Mt。日本、 韓國和德國等發達國家磷石膏的利用率相對高一些。以日本為例，由于日本國內缺乏天然 石膏資源，磷石膏有效利用率達到90%以上，其中的75 %左右用于生產熟石膏粉和石膏 板。其他不發達國家磷石膏的利用率相對很低，一般以直接排放（拋棄）為主。
[0013] 到2011年底，中國已累計堆積了超過3億噸磷石膏。而中國磷石膏的有效利用率 不足10%，距國家"十一五"規劃工業固體廢物綜合利用率達到60%的目標尚有較大差距。 主要用于建材制品、土壤改良劑、水泥緩凝劑、化工原料等方面。
[0014] 2013年，國家發改委為磷石膏的綜合利用提出了到2015年綜合利用率達到30% 的目標；在《工業副產石膏綜合利用指導意見》中，工業和信息化部則提出了到2015年底， 磷石膏綜合利用率由目前的20%提高到40%。
[0015] 故，提出一種新的解決方案可以有效的解決磷石膏的利用率問題，非常必要。 【
【發明內容】
】
[0016] 為克服目前磷石膏占用土地資源，污染嚴重以及利用率低等問題，本發明提供一 種磷石膏復合材料以及其制造方法，從而提高磷石膏利用率，從根本上解決磷石膏占用土 地資源，污染嚴重的問題。
[0017] 本發明解決上述技術問題的技術方案是：提供一種磷石膏復合材料，該復合材料 包括一片狀基材層，該基材層由無機組分改性磷石膏與有機組分聚乙烯制成。
[0018] 優選地，該基材層按如下重量配比：改性磷石膏10-85份,聚乙烯15-90份。
[0019] 優選地，該磷石膏薄膜進一步包括一涂布層，該涂布層涂布形成于基材層上。
[0020] 優選地，基材層的厚度為0· 02-2mm。
[0021] 優選地，改性磷石膏的目數為800-2000。
[0022] 優選地，涂布層重量配比如下：聚乳酸/18-24份；立德粉/18-24份；去離子水 /42-48份；氨水/2-2. 5份；抗靜電劑/0. 2-0. 24份。
[0023] 優選地，磷石膏復合材料縱向抗張強度與橫向抗張強度的比例為1. 12:1至 1:1. 15,其縱向撕裂強度與橫向撕裂強度的比例為1:1. 05至1:1. 18。
[0024] 優選地，基材層中改性磷石膏與聚乙烯的配比為35-75 :30_35。
[0025] 本發明解決上述技術問題的又一技術方案是：一種磷石膏復合材料的制作方法， 該磷石膏復合材料包括一基材層，該磷石膏復合材料的制作方法包括以下步驟：1).制備 一基材層；其包括S1.制備改性磷石膏：將工業廢渣磷石膏輸送到高溫灶上，在150_250°C 的條件下烘烤5-25min以得到性質穩定的改性磷石膏；S2.將改性磷石膏研磨處理為 800-2000目粉末；S3.將無機組分改性磷石膏與有機組分聚乙烯攪拌均勻，再將混合料送 入密煉機中進行密煉合成處理后將密煉合成料送入造粒機中進行造粒，將造粒形成的顆粒 送入壓延機中擠出，最后將擠出料采用拉伸機進行拉伸處理，得到厚度為0. 〇2-2mm基材層 及S4.基材層的粗化處理。
[0026] 優選地，該磷石膏復合材料的制作方法包括以下步驟：2).制備一涂布層；其包括 以步驟：將去離子水裝入容器中，將聚乳酸加熱至40-60°C溶解在去離子水中；一次在溶解 有聚乳酸的去離子水中加入氨水與立德粉，攪拌均勻后加入抗靜電劑制成涂布料；再將制 得的涂布料涂布于基材層的單面或雙面形成涂布層。
[0027] 與現有技術相比，發明提供的磷石膏復合材料采用改性磷石膏制作而成，由于該 磷石膏復合材料具有防水防火、防霧、防油、防蟲以及耐撕、耐折，可打印等優點，其使用范 圍非常廣，可以替代傳統的紙張以及聚合薄膜，在本發明提供的磷石膏復合材料制作中，改 性磷石膏可以達到85%的比重，也就是說100噸薄膜的生產過程中，可以使用高達85噸的 改性磷石膏，在僅紙張年產量就超過1億噸的我國，使用該磷石膏復合材料替代傳統的紙 張既可以將大量堆放的磷石膏在幾年之內處理掉，又可以避免傳統紙張在生產過程中砍伐 樹木所