專利名稱：一種磷石膏電石渣體系加氣混凝土及其制備方法
技術領域：
本發明加氣混凝土，屬于新型建筑材料領域，具體涉及一種利用磷石膏電石渣等化工廢棄物制備的隔熱保溫、隔音保濕加氣混凝土及其制備方法。
背景技術：
磷礦資源是我國的重要戰略資源，它既是制作磷肥、保障糧食安全的重要物資，又是精細磷化工的物質基礎，具有不可替代性、不可再生性。中國磷礦資源比較豐富，國土資源部信息中心統計，2005年底我同磷礦資源儲量基礎130億噸，僅次于摩洛哥，位居世界第二位；資源儲量66億噸，躍居世界第一位。磷化工是資源型加工工業，含磷制品是人民生活和工農業生產的必需品。磷礦的利用主要有熱法、濕法兩類，熱法路線是經黃磷加工成磷酸，進而生產各類如三聚磷酸鈉、工業級次磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。濕法磷酸大部分企業用來生產肥料級磷肥，先進的技術是用來生產工業磷酸，進而生產工業級、食品級精細磷酸鹽。然而濕法磷酸的主要副產物磷石膏因化學成分復雜，含有殘留有機磷、無機磷、氟及其他物質等，綜合利用率不到20%，占用大量土地用以堆置，且可溶性P2O5和F_等隨雨水浸出，產生酸性廢水，引起土壤、水系、大氣的嚴重污染，給人類的生存環境造成了危害。另一方面，電石渣為電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣。電石作為一種重要的化工原料，廣泛用于生產PVC、維尼綸、石灰氮、溶解乙炔等產品。目前我國年消耗電石約300多萬噸，產生電石渣(干渣)近500萬噸，其中使用電石最多的是電石法PVC。每生產It PVC需排放1.5 2t電石渣。電石渣的處理一般采用堆放，這將占用大量的土地資源，還污染附近的土壤和水體。。電石渣呈強堿性，其渣液PH值達12以上，因而給環境造成嚴重污染。因此，利用化工固體廢棄物等為主要原料生產產品，不僅可以使固體廢棄物得到大量利用，而且可以節約大量土地資源，符合可持續發展的要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提出一種磷石膏電石渣體系加氣混凝土及其制備方法，其能高效利用化工固體廢棄物，節約了土地資源、具有保溫隔熱、隔音調濕等優點。本發明的制備采取以下的技術方案一種磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征是以磷石膏、電石渣為鈣質材料，以P. 042. 5R水泥、粉煤灰為硅質原料混合、加以改性齊U、發泡劑制成，其組分及其組分含量按質量比為磷石膏電石渣P.042.5R水泥 粉煤灰改性劑發泡劑=1 0. 05 0. 2 0. 3 0. 4 0. 6 0. 8 0. 0005 0. 001 0. 01 0. 03。按上述方案，所述的磷石膏為磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣，含水率為22% 25%，粒徑彡0. 2_。按上述方案，所述的電石渣為電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的
3廢渣，固含量彡60%，含水率為35% 40%，粒徑彡0. 2mm。按上述方案，所述的粉煤灰為國標二級粉煤灰。按上述方案，所述的改性劑為武漢盛隆科技發展有限公司的固特絲改性聚丙烯纖維，長度為6 15mm。按上述方案，所述的發泡劑為復合發泡劑，其為鋁粉、十二烷基硫酸鈉以質量比 1 1比例混合。磷石膏電石渣體系加氣混凝土的制備方法，其特征在于包括有以下步驟1)按質量比為磷石膏電石渣P. 042. 5R水泥粉煤灰改性劑發泡劑= 1 0.05 0.2 0.3 0.4 0. 6 0. 8 0. 0005 0. 001 0. 01 0. 03 取磷石膏、 電石渣、P. 042. 5R水泥、粉煤灰、改性劑和發泡劑，備用；2)將磷石膏、粉煤灰和電石渣混合均勻后加熱到45°C -65°C，加入P. 042. 5R水泥和水攪拌均勻，再加入改性劑、發泡劑攪拌并升溫至65°C-85°C，快速澆筑入提前升溫至 650C _85°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝；3)初養1. 5 2小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時后制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。按上述方案，所述的改性劑為武漢盛隆科技發展有限公司的固特絲改性聚丙烯纖維，長度為6 15mm。按上述方案，所述的發泡劑為復合發泡劑，其為鋁粉、十二烷基硫酸鈉以質量比 1 1比例混合。本發明中各原材料的作用為P. 042. 5R水泥，起主要的膠凝作用，其中的C2S、C3S、C3A和C4AF立即與水發生化學反應，生成C-S-H、鈣礬石和Ca(OH)2等礦物，凝結硬化逐漸變成具有強度的膠凝材料，并能將散粒狀材料膠接成為整體；磷石膏，起主要的填充作用，另混凝土制品具 的疆査、隔熱和防火性能；電石渣，代替常規加氣混凝土工藝中石灰的作用，其主要作用是和水泥配合提供有效氧化鈣，使之在水熱條件下與硅質材料中的Si02、Al2O3作用，生產水化硅酸鈣；粉煤灰，加氣混凝土硅鋁成分的主要來源，并且提供后期強度；改性聚丙烯纖維可有效地控制混凝土塑性收縮、干縮，溫度變化等因素引起的微裂縫，防止及抑制裂縫的形成及發展，改善混凝土的耐火性，提高混凝土 /砂漿抗滲性能、 抗沖擊及抗震等性能；十二烷基硫酸鈉，對堿和硬水不敏感，具有乳化和優異的發泡力。是一種無毒的陰離子表面活性劑；鋁粉，在堿性條件下與水反應產生氣體，是該體系主要的加氣組分。本發明與現有技術相比具有以下主要的優點1)本發明所用原料主要為化工廢棄物，不僅可以大量利用化工廢棄物，而且可以節約大量土地資源，并不造成二次污染；2)采用發泡劑造空，生產出的加氣混凝土孔隙率高，保溫隔熱效果好，而且易于施工；3)石膏制品本身具有質輕、保溫隔熱、調濕隔音的特點，進一步改善了加氣混凝土的性能；4)本發明的加氣混凝土孔隙率為61. 72 71. 38%，平均導熱系數為0.07 0. 09ff/mK,表觀密度為5. 2 6. lg/cm3,抗壓強度為3. 6 4. IMPa的加氣混凝土，其余各項指標也能滿足GBl 1968-2006和GB 6566-2010的要求。


圖1為本發明實施例1所得磷石膏電石渣體系加氣混凝土的結構截面圖。 具體實施方案為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1 分別稱量磷石膏、粉煤灰、電石渣、P. 042. 5R水泥500g，300g，50g，150g，將前三種攪拌均勻，升溫到65°C，加入P. 042. 5R水泥并加水拌合，加入復合發泡劑6. 3g和改性聚丙烯纖維0. 3g攪拌并升溫至70°C，快速澆筑入提前升溫至85°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝，初養2小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時，可制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。本發明的主要原料中化學分析見表1-2，所述的改性聚丙烯纖維為武漢盛隆科技發展有限公司的固特絲(G. T. S)改性聚丙烯纖維，長度為6 15mm，所述的磷石膏為磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣，含水率為22% 25%，粒徑彡0. 2mm，所述的電石渣為電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣，固含量>60%，含水率為 35% 40%，粒徑<0. 2mm，所述的粉煤灰為國標二級粉煤灰，所述的復合發泡劑為鋁粉、 十二烷基硫酸鈉以質量比11比例混合。所得磷石膏電石渣體系加氣混凝土的結構截面圖如圖1所示。實施例2 分別稱量磷石膏、粉煤灰、電石渣、P. 042. 5R水泥500g，350g, 100g, 200g,將前三種攪拌均勻，升溫到60°C，加入P. 042. 5R水泥并加水拌合，加入復合發泡劑7g和改性聚丙烯纖維0. 32g攪拌并升溫至80°C，快速澆筑入提前升溫至80°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝，初養2小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時，可制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。本發明的主要原料的選用同實施例1。實施例3 分別稱量磷石膏、粉煤灰、電石渣、P. 042. 5R水泥400g，300g，80g，150g，將前三種攪拌均勻，升溫到60°C，加入P. 042. 5R水泥加水拌合，加入復合發泡劑9g和改性聚丙烯纖維0. 35g攪拌并升溫至75°C，快速澆筑入提前升溫至75°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝，初養1. 5小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時，可制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。本發明的主要原料的選用同實施例1。實施例4
分別稱量磷石膏、粉煤灰、電石渣、P. 042. 5R水泥500g，300g, 100g, 150g,將前三種攪拌均勻，升溫到50°C，加入P. 042. 5R水泥加水拌合，加入復合發泡劑IOg和改性聚丙烯纖維0. 4g攪拌并升溫至75°C，快速澆筑入提前升溫至75°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝，初養1. 5小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時，可制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。本發明的主要原料的選用同實施例1。實施例5 分別稱量磷石膏、粉煤灰、電石渣、P. 042. 5R水泥400g，300g，80g，160g，將前三種攪拌均勻，升溫到45°C，加入P. 042. 5R水泥加水拌合，加入復合發泡劑12g和改性聚丙烯纖維0. 33g攪拌并升溫至65°C，快速澆筑入提前升溫至65°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝，初養2小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時，可制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。本發明的主要原料的選用同實施例1。附表1 工業廢渣磷石膏和電石渣化學分析
權利要求
1.一種磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征是以磷石膏、電石渣為鈣質材料，以 P. 042. 5R水泥、粉煤灰為硅質原料混合、加以改性劑、發泡劑制成，其組分及其組分含量按質量比為磷石膏電石渣:P. 042. 5R水泥粉煤灰改性劑發泡劑=1: 0. 05 0. 2: 0.3、. 4: 0.6、. 8: 0. 0005^0. 001: 0. 0廣0. 03。
2.按權利要求1所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征在于所述的磷石膏為磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣，含水率為22°/Γ25%，粒徑彡0. 2mm。
3.按權利要求1或2所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征在于所述的電石渣為電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣，固含量>60%，含水率為 35% 40%，粒徑彡 0. 2mm。
4.按權利要求1或2所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征在于所述的粉煤灰為國標二級粉煤灰。
5.按權利要求1或2所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征在于所述的改性劑為武漢盛隆科技發展有限公司的固特絲改性聚丙烯纖維，長度為6 15mm。
6.按權利要求1或2所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土，其特征在于所述的發泡劑為復合發泡劑，其為鋁粉、十二烷基硫酸鈉以質量比1:1比例混合。
7.權利要求1所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土的制備方法，其特征在于包括有以下步驟1)按質量比為磷石膏電石渣P.042. 5R水泥粉煤灰改性劑發泡劑=1: 0.05 0.2: 0.3 0.4: 0.6 0.8: 0. 0005 0. 001 0. 01 0. 03 取磷石膏、電石渣、P. 042. 5R水泥、粉煤灰、改性劑和發泡劑，備用；2)將磷石膏、粉煤灰和電石渣混合均勻后加熱到45°C -65°C，加入P. 042. 5R水泥和水攪拌均勻，再加入改性劑、發泡劑攪拌并升溫至65°C _85°C，快速澆筑入提前升溫至 65°C _85°C的磨具中，并推入初養室中靜置發氣初凝；3)初養1.5^2小時后脫模進行切割，并運至釜中蒸壓養護12小時后制得磷石膏電石渣體系加氣混凝土。
8.根據權利要求7所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土的制備方法，其特征在于所述的改性劑為武漢盛隆科技發展有限公司的固特絲改性聚丙烯纖維，長度為6 15mm。
9.根據權利要求7或8所述的磷石膏電石渣體系加氣混凝土的制備方法，其特征在于所述的發泡劑為復合發泡劑，其為鋁粉、十二烷基硫酸鈉以質量比1:1比例混合。
全文摘要
本發明涉及一種加氣混凝土及其制備方法，其組分及其組分含量按質量比為磷石膏電石渣P.O42.5R水泥粉煤灰改性劑發泡劑=1:0.05~0.2:0.3~0.4:0.6~0.8:0.0005~0.001:0.01~0.03。本發明與現有技術相比具有以下主要的優點1)節約大量土地資源；2)采用發泡劑造空，生產出的加氣混凝土孔隙率高，保溫隔熱效果好，易于施工；3)改善了加氣混凝土的性能；4)本發明的加氣混凝土孔隙率為61.72~71.38%，平均導熱系數為0.07~0.09W/mK，表觀密度為5.2~6.1g/cm3，抗壓強度為3.6~4.1MPa。
文檔編號C04B38/02GK102531668SQ20121000662
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者付浩兵, 宋雪峰, 茹曉紅, 蹇守衛, 陳嘉懿, 馬保國 申請人:武漢理工大學