基于工业废弃物的磷石膏基水泥及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114213045A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111538257.9(22)申请日2021.12.15(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市学府路301号(72)发明人郑玉龙刘翔陆春华嵇帅(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人李湘群(51)Int.Cl.C04B11/26(2006.01)C04B7/21(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于工业废弃物的磷石膏基水泥及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种基于工业废弃物的磷石膏基水泥及其制备方法。该磷石膏基水泥按质量百分比计配合比为：干磨烘干磷石膏45％、粒化高炉矿渣粉35％、转炉钢渣10％、石灰石10％、胶砂比3.0、水固比0.5，添加剂植物蛋白按磷石膏质量的0.5％添加；其中干磨烘干磷石膏的质量百分比以其中所含磷石膏的有效含量来计。本发明能提高提高磷酸工业生产过程中产生的固体废弃物物磷石膏的利用率，对长江流域总磷污染的控制具有积极意义，同时也为当前高污染、高能耗的传统硅酸盐水泥提供了一定程度上的部分替代。CN114213045ACN114213045A权利要求书1/1页1.基于工业废弃物的磷石膏基水泥，其特征在于，所述水泥按质量百分比计配合比为：干磨烘干磷石膏45％、粒化高炉矿渣粉35％、转炉钢渣10％、石灰石10％、胶砂比3.0、水固比0.5，添加剂植物蛋白按磷石膏质量的0.5％添加；其中干磨烘干磷石膏的质量百分比以其中所含磷石膏的有效含量来计。2.根据权利要求1所述的基于工业废弃物的磷石膏基水泥，其特征在于，所述干磨烘干磷石膏的制备方法为：按照磷石膏进行球磨，将球磨后的原料倒出后70℃烘干。3.根据权利要求1或2所述的基于工业废弃物的磷石膏基水泥，其特征在于，所述粒化高炉矿渣粉的粒径尺寸分布在1‑20μm之间。4.根据权利要求1或2所述的基于工业废弃物的磷石膏基水泥，其特征在于，所述干磨烘干磷石膏的粒径分布在10‑110μm之间。5.基于工业废弃物的磷石膏基水泥的制备方法，其特征在于，按照权利要求1‑4中任意一项所述磷石膏基水泥原材料的配合比，将干磨烘干磷石膏原材料中加入粒化高炉矿渣粉、转炉钢渣、石灰石，并同时加入水和添加剂植物蛋白，制成磷石膏基水泥。6.根据权利要求5所述的基于工业废弃物的磷石膏基水泥的制备方法，其特征在于，按照磷石膏、粒化高炉矿渣粉、石灰石和钢渣的质量比为45:35:10:10，水固比为0.5，胶砂比为3.0，将磷石膏磨碎后以70℃烘干后备用，使用时，磷石膏浆料的pH≥7。2CN114213045A说明书1/4页基于工业废弃物的磷石膏基水泥及其制备方法技术领域[0001]本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种基于工业副产物的磷石膏基水泥及其制备方法。背景技术[0002]磷石膏基水泥是以磷石膏为主要材料，适当添加粒化高炉矿渣粉、转炉钢渣和石灰石等原料，以植物蛋白等为添加剂制备出的一种具有较高强度的水硬性的胶凝材料。通过在磷石膏基复合胶凝材料中外掺入植物蛋白化学试剂，达到缩短磷石膏基复合胶凝材料凝结时间的目的，保障了磷石膏基复合胶凝材料在实际工程中的应用。[0003]磷石膏是磷酸工业中湿法生产磷酸过程中产生的固体废弃物，通常以二水硫酸钙的形式存在，每生产1吨磷酸约排放4.5～5.5吨磷石膏。全世界磷石膏年排放量超过3亿吨，我国磷石膏年排放量也高达8000万吨，但利用率不到20％。2006年国家环保总局将磷石膏列为危险固体废弃物，2019年生态环境部再次发文指导长江流域各省积极处理以磷石膏等为代表的工业废弃物解决长江总磷污染。[0004]目前普遍采用的预处理的办法如碱中和、酸洗需要进行多次水洗、过滤、低温烘干、蒸馏水/去离子水过滤及自然烘干等步骤，工艺繁复，成本高昂，不适宜产业化推广。本发明采用常规硅酸盐水泥制作工艺，操作简单，成本低廉。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种基于工业副产物的磷石膏基水泥的制备方法，能有效提高磷石膏的利用率，有利于磷石膏等工业副产物、废弃物的综合处理及高效利用。[0006]本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：[0007]一种磷石膏基水泥，它包含磷石膏基胶凝材料、添加剂和水，其特征在于所述磷石膏基水泥按质量百分比计配合比为：干磨烘干磷石膏45％、粒化高炉矿渣粉35％、转炉钢渣10％、石灰石10％、胶砂比3.0、水固比0.5，添加剂植物蛋白按磷石膏质量的0.5％添加。[0008]按上述方案，所述矿渣粉的粒径尺寸主要分布在1‑20μm之间。[0009]按上述方案，所述湿磨改性磷石膏浆料的制备方法为：按照磷石膏