磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂.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CN105384373A(43)申请公布日2016.03.09(21)申请号201510761127.X(22)申请日2015.11.09(71)申请人铜陵化学工业集团有限公司地址244000安徽省铜陵市翠湖一路2758号(72)发明人胡成军石庆忠潘建施晰昕曹露孙荣罗根宏(74)专利代理机构合肥诚兴知识产权代理有限公司34109代理人汤茂盛(51)Int.Cl.C04B11/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂(57)摘要本发明涉及一种磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂，由干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料及促凝剂按比例混合、经粉磨而得到的混合物；复合胶凝材料中，干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰的重量比为30～50：35～45:4～8:6～16:2～10；促凝剂为矾铁废渣，矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。所得胶凝材料综合生产成本要较水泥低25％以上，具有明显的成本优势，可加快推进其替代水泥的步伐，使得磷石膏能够得到大量地利用，以缓减磷肥企业的磷石膏堆放压力。CN105384373ACN105384373A权利要求书1/1页1.磷石膏基水泥胶凝材料，由干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料及促凝剂按比例混合、经粉磨而得到的混合物；其特征是：复合胶凝材料中，干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰的重量比为30～50：35～45:4～8:6～16:2～10；促凝剂为矾铁废渣，矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。2.根据权利要求1所述的磷石膏基水泥胶凝材料，其特征是：所述干基磷石膏由湿法磷酸副产的磷石膏经中和改性、陈化、干燥至游离水含量不高于1％而得到。3.矾铁废渣作为促凝剂在权利要求1所述磷石膏基水泥胶凝材料中的应用，所述复合胶凝材料由磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰按重量比30～50：35～45:4～8:6～16:2～10构成，作为促凝剂矾铁废渣的加入量为上述复合胶凝材料重量的2～8％。2CN105384373A说明书1/3页磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂技术领域[0001]本发明属于磷石膏综合利用领域，具体地说是一种磷石膏基水泥胶凝材料及其促凝剂。背景技术[0002]工业副产磷石膏主要成分是二水硫酸钙，是替代天然石膏作为胶凝材料的一个重要选择。但由于磷石膏中含有大量有害杂质，特别是含有P2O5和F等杂质，对胶凝材料的强度及凝结时间均有很大影响，因此不能直接利用。目前在工业上用磷石膏制备胶凝材料的应用通常采用预处理及煅烧方式。预处理主要有水洗法和中和法。水洗处理虽可以去除大部分有害杂质，由于处理成本高，限制了使用；中和法是利用生石灰对其中和改性，去除磷石膏中的游离酸，以提高胶凝材料的强度。煅烧法即通过高温加热脱除磷石膏中的结晶水以获得主要成分为无水石膏或半水石膏的胶凝材料，其缺点是能耗高，也限制了其广泛利用。免煅烧处理的优点是处理成本低，但由于二水硫酸钙本身没有强度，通常需要与其他胶凝材料比如粉煤灰、高炉矿渣粉、水泥混配成具有一定强度的胶凝材料。此类胶凝材料具有强度低及初、终凝结时间长等缺点，导致其应用途径受限，限制了磷石膏的利用。而安徽六国化工股份有限公司利用低品位宜昌磷矿生产磷酸二铵所排放的磷石膏中，不仅含有更高的铁、铝、镁、钾、钠等杂质，且其夹带更高的P2O5和游离硫酸，以此磷石膏为原料制成的石膏砖、板、材的强度都有严重的损伤，该磷石膏更是整个工业石膏综合利用领域的老大难问题。[0003]针对上述问题，申请人曾在中国专利ZL201110419057.1“磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂”中提出用干基磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰构成的复合胶凝材料，以高铝水泥或偏铝酸钠作为促凝剂，可以取代水泥作为井下充填、抹面砂浆、路牙砌块等应用领域使用，生产成本较水泥低，可以大量消耗磷石膏，有利于减轻磷肥企业的磷石膏堆放压力。其缺点是作为促凝剂的高铝水泥或偏铝酸钠价格较高，按目前的市场价，高铝水泥2000元/吨，偏铝酸钠7500元/吨，使得复合胶凝材料应用成本上升，如能选择成本更加低廉的促凝剂，势必会增加这种磷石膏基胶凝材料的市场竞争力，使其得到更广泛的应用，加快其替代水泥的步伐。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种低成本的磷石膏基水泥胶凝材料，可以部分地替代水泥进行现场施工，从而提高磷石膏的利用转化率；本发明的另一个目的是提供一种低成本的用于以磷石膏为主要基料的水泥胶凝材料的促凝剂，以提高磷石膏的利用率。[0005]本发明是在中国专利ZL2011