專利名稱：磷渣陶粒的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工領域，具體涉及的是磷化工行業排出的磷礦渣，即磷石膏的綜合利用。燒制成陶粒能取代江河卵石和碎石，應用于建筑工程、建材領域。
背景技術：
目前，已知磷礦渣，也稱磷石膏或者磷礦渣，是磷銨廠和磷酸輕鈣廠在生產過程中排出的廢渣。我國現有一百多套磷銨裝置，每年排放的磷渣超過2000萬噸。危害有兩個一是滲透，滲透可能污染地下水；二是粉塵，大量的粉塵隨風飄揚，讓人呼吸后可能導致矽肺病。因此，磷渣處理已經成為磷銨企業及領導深感憂慮的難題。磷渣堆積如山，不僅占用大量土地，形成渣山，耗費巨資，全國大約每年耗用運輸費和占地費約1.5億元，而且嚴重污染環境，屬世界磷化工行業的共性難題，世界各國對全部磷渣的處理尚未有可供借鑒的完整經驗。
鑒于此，我國部分高等院校、科研機構及廠礦企業對磷渣的綜合利用進行了多年的深入研究，歸集起來，目前磷渣的綜合利用主要有兩大類技術一類是利用磷石膏為原料，經過一系列制漿過濾、鹽鹽反應、蒸發結晶、高溫烘干等過程制成化工產品；另一類是利用磷石膏為原料，經過凈化煅燒、活化、加壓等工藝制成建材產品，已生產出7種產品即(1)作水泥緩凝劑。(2)作石膏建材(石膏板、砌塊)。(3)制硫酸聯產水泥。(4)作土壤改良劑。(5)制硫酸銨。(6)制硫酸鉀。(7)制氯化鈣。但是上述七項每年的利用量不超過我國磷銨企業每年排渣量的五分之二，而且投資較大、成本高。

發明內容
本發明的目的是為了提供一種能使充分利用磷礦渣，投資少、生產成本低的磷礦渣綜合利用技術。
本發明的目的是這樣實現的一種磷渣陶粒，其組成為磷礦渣和鋁質原料。組成的重量百分比為去除水份后磷礦渣65-80％，鋁質原料按AL計20-35％。
一種制備磷渣陶粒的方法，將磷礦渣制成150-200目的礦粉與150-200目的鋁質原料粉按配方混合均勻制成球，再通過工業窯爐加熱煅燒制成陶粒——即磷渣陶粒；陶粒在工業窯爐加熱煅燒過程，要經過預熱帶—分解帶—反應帶—燒成帶—冷卻帶，在預熱帶，物料溫度控制在150-600℃；在分解帶，物料溫度控制在600-1000℃；在反應帶，物料溫度升到1000-1200℃；在燒成帶，物料溫度升高近1250℃-1280℃；在冷卻帶，物料溫度冷卻至950-1000℃。
本發明所提供的磷渣陶粒及其制備方法，能夠將磷渣制成陶粒——即磷渣陶粒，也稱磷石膏陶粒或磷礦渣陶粒，工藝簡單，產品用途廣泛，投資少，利用率高，無二次污染。本發明的樣品經國家建筑材料測試中心檢測，符合GBT17431.1-1998《輕集料及其實驗方法》一等品要求，同時符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的要求。該技術的推廣運用可將全部廢渣變廢為寶，化害為利。可制作陶粒混凝土、陶粒磚、陶粒砌塊、板，用于建筑。因其強度高、耐磨，可廣泛用于公路普通混凝土和瀝青混凝土，解決了建筑、公路用碎石靠炸山或者江河采挖，保護了生態環境，遏止了滲透、粉塵對人體的侵害


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
圖1磷渣陶粒工藝流程圖。
具體實施例方式
本發明的基本原理是粉狀磷渣(磷石膏)與鋁質原料粉進行均化成球，通過工業窯爐煅燒；在預熱帶，當物料溫度上升到150-600℃時，物料中的有機物發生干餾和分解，同時開始脫水反應；在分解帶，物料溫度上升到600-1000℃時，物料在窯內生成的半水石膏、氧化鈣與物料中的二氧化硅、三氧化二鋁發生礦化反應；在反應帶，物料溫度升到1000-1200℃時，半水石膏繼續分解與氧化物進一步發生固相反應；在燒成帶，當物料溫度升高近1300℃(1250-1280℃)時，物料直接受火焰加熱，開始熔融，產生液相和粘度，使陶粒強度增高，密實度增強；在冷卻帶，物料溫度由出燒成帶的1300℃冷卻至1000℃左右，物料被冷卻成為堅固的灰色顆粒，進入冷卻機內再進一步冷卻。進入冷卻帶的氣體溫度低于物料溫度，根據冷卻機不同而異，一般為600℃左右，在冷卻帶內和物料進行熱交換，將物料冷卻而本身被加熱，作為二次空氣供燒料燃燒之用。其容重和強度的大小通過窯內溫度和窯體轉速調整。
實施例實施例1采用宜都市楚星化工公司的磷石膏與宜都市的含鋁陶土按70∶30比例分別磨細混合制成球，再通過工業窯爐加熱煅燒制。在工業窯爐加熱煅燒過程中，在預熱帶，物料溫度控制在150-600℃；在分解帶，物料溫度控制在600-800℃；在反應帶，物料溫度升到1000-1200℃；在燒成帶，物料溫度升高近1200℃-1250℃；在冷卻帶，物料溫度冷卻至950-980℃。
實施例2采用宜昌大江公司的磷石膏與湖北省長陽產的鋁礦按73∶27比例分別磨細混合制成球，再通過工業窯爐加熱煅燒制。在工業窯爐加熱煅燒過程中，在預熱帶，物料溫度控制在300-600℃；在分解帶，物料溫度控制在700-800℃；在反應帶，物料溫度升到1000-11180℃；在燒成帶，物料溫度升高近1200℃-1250℃；在冷卻帶，物料溫度冷卻至980-1000℃。
權利要求
1.一種磷渣陶粒，其特征在于其組成為磷礦渣和鋁質原料。
2.如權利要求1所述的磷渣陶粒，其特征在于組成的重量百分比為去除水份后磷礦渣65-80％，鋁質原料按AL計20-35％。
3.一種磷渣陶粒的制備方法，其特征在于將磷礦渣制成150-200目的礦粉與150200目的鋁質原料粉按配方混合均勻制成球，再通過工業窯爐加熱煅燒制成陶粒—即磷渣陶粒；陶粒在工業窯爐加熱煅燒過程，要經過預熱帶—分解帶—反應帶—燒成帶—冷卻帶，在預熱帶，物料溫度控制在150-600℃；在分解帶，物料溫度控制在600-1000℃；在反應帶，物料溫度升到1000-1200℃；在燒成帶，物料溫度升高近1250℃-1280℃；在冷卻帶，物料溫度冷卻至950-1000℃。
全文摘要
本發明屬于化工領域，具體涉及的是磷化工行業排出的磷礦渣(即磷石膏)的綜合利用。本發明是將磷礦渣(磷石膏)制成礦粉與鋁質原料粉按配方混合制成球，再通過工業窯爐加熱煅燒制成陶粒——即磷渣陶粒(也稱磷石膏陶粒或磷礦渣陶粒)。該技術的推廣運用可將全部廢渣變廢為寶，化害為利。可制作陶粒混凝土、陶粒磚、陶粒砌塊、板，用于建筑。因其強度高、耐磨，可廣泛用于公路普通混凝土和瀝青混凝土，解決了建筑、公路用碎石靠炸山或者江河采挖，保護了生態環境，遏止了滲透、粉塵對人體的侵害。
文檔編號C04B33/132GK1821162SQ200610018458
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月2日 優先權日2006年3月2日
發明者汪道貴 申請人:汪道貴