免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块及其生产方法 【技术领域】
本发明属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。具体涉及一种将火电厂湿法脱硫后,所产生的固体废弃物——脱硫石膏;磷肥厂生产磷肥所产生的固体废弃物——磷石膏,不经予处理,通过免煅烧实施化学、物理反应的机理,进行改性,制备一种高强、耐水挤压式石膏砌块。
背景技术
我国是世界上火力发电大国,每年SO2排放量世界第一,为2500万T,国家采取了强制性脱硫措施,到2010年由脱硫产生的脱硫石膏,达5000万吨;我国又是磷肥生产大国,年生产量达到世界第一,到2010年,由生产磷肥产生的固体废弃物——磷石膏5000万吨,现存一亿吨。这个数字是惊人的。普遍采取抛弃法,购地堆放、填埋,既增加企业负担,又造成第二次对水源、大气、土地的污染。
在循环经济和科学发展观政策的强力推动下,为了解决这一问题,业内不少企业,包括设备制造、生产加工企业,纷纷沿袭传统的加工工艺,把原状的二水脱硫石膏、磷石膏,投资千万元设备,进行干燥、煅烧、粉磨、变成β-半水石膏,再加工生产应用。带来的问题是:一是前期设备投入大、工艺复杂;二是,二次耗能、二次污染;三是,产品“强度低,不耐水”;四是,产品质量不稳定,影响使用;五是,成本高、不环保。
目前,在生产石膏砌块工艺上,基本上全是传统的浇注法生产,使用经煅烧的β--半水石膏。带来的问题:一是,设备投入大,包括煅烧和加工生产设备;二是:强度差,易破碎,缺角少棱;三是:不耐水,易烂根,影响了市场的使用;四是成本高。人们对它的使用观念大大打了折扣,所以制约了大范围推广应用。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块及其生产方法。该砌块抗压、抗折强度好,耐水性能佳,可用于卫生间、厨房。克服了传统煅烧成β--半水石膏、浇注成型的石膏砌块“强度低,耐水性差”弱点,由内墙延伸到外墙,扩大了使用范围。
本发明提供的一种免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块及其生产方法,由以下组份和重量的原料制得:原状二水脱硫石膏或磷石膏:60-80%、火山灰活性矿物材料:10-25%;激发材料:5-15%、促凝材料:0.5-2%、增强剂:0.2-1%、骨料:30-50%。
上述免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块中,所述的原状二水脱硫石膏或磷石膏,分别为火电厂,湿法脱硫,所产生的固体废弃物--脱硫石膏;磷肥厂生产磷肥,所产生的固体废弃物--磷石膏;所述的火山灰活性矿物材料为:粉煤灰、高炉矿渣微粉;所述的激发材料为:氧化钙、水泥;所述的促凝剂:硫酸纳、甲酸钙。所述的轻骨料为:膨胀珍珠岩、水渣或炉渣;所述的增强剂为:玻璃纤维、PP纤维。
上述免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块的生产方法,其步骤包括:
①将干粉状活性材料、激发材料、促凝剂材料,预先混合粉磨,细度≥250目,装袋待用,即为核心母料。
②生产时,现场将半湿状(附着水≤10%)二水脱硫石膏或磷石膏,振动过筛(¢5mm),计量进入混合机;同时,核心母料和骨料、增强剂材料计量后一起混合搅拌,适量加水(因脱硫石膏或磷石膏附着水含量不一,只有现场撑握,取出数据。
③成型机,挤压成型。静置8-24h。
④湿热养护:50-85℃,8-24h。再根据要求切割成成品。
⑤自然养护:≥10℃自然条件下静置养护。
本发明免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块,技术经过反复试验室试验、中试生产,抗压、抗折,耐水性能、软化系数,抗冻融性能均佳。二水脱硫石膏、磷石膏,属气硬性材料,本身没有自硬性,也没有胶凝性。在添加了活性材料后,加上本身又属水硬性材料,在激发剂、促凝剂和水的作用下,进行水化反应,生成了钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)胶凝。钙矾石围绕着二水石膏形成密实、紧凑、均匀的骨架结构。而水化硅酸钙胶凝材料,交叉搭接,充其其中,形成整体。再加上工艺上的湿热养护,加快和完善水化反应的进程,使之生成有着足够数量、晶体形状合理、结构紧密的水化产物。使强度和耐水性得到更大提高。材料发生了质的变化,集气硬性和水硬性优势于一身。
【具体实施方式】
下面结合实例,对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块,原料的掺量百分比为:
免煅烧二水脱硫石膏或磷石膏: 60-80%
火山灰活性矿物材料: 10-25%
激发材料: 5-15%
促凝材料: 0.5-2%
增强材料: 0.2-1%
轻骨料: 30-50%
以上所述的免煅烧二水脱硫石膏或磷石膏,分别为:火电厂湿法脱硫,所产生的固体废弃物——脱硫石膏;和磷肥厂生产磷肥,所产生的固体废弃物——磷石膏;以上所述的火山灰活性矿物材料为:粉煤灰、矿渣微粉;以上所述激发材料为:氧化钙、水泥;以上所述的促凝剂为:硫酸钾、甲酸钙;以上所述的增强材料为:玻璃纤维、PP纤维;以上所述的轻骨料:膨胀珍珠岩、炉渣或水渣。
本发明中制备免煅烧脱硫石膏·磷石膏,挤压式石膏砌块的方法为:
①将干粉状的活性矿物材料、激发材料、促凝材料,预先混合粉磨,细度≥250目以上,装袋待用,即核心母料。
②生产时,现场再将半湿状(附着水≤10%)二水脱硫石膏或磷石膏振动过筛(¢5mm),计量进入混合机;同时也将核心母料和增强材料、轻骨料计量后一起混合搅拌,适量加水(脱硫石膏或磷石膏附着水含量不一,所以现场试验,取出数据)。
③成型机,挤压成型。静置8-24h。
④湿热养护:50-85℃,8-24h。再按要求切割成成品。
⑤自然养护:≥10℃自然条件下静置养护。
实施例一:
本实例的原材料配比为:
免煅烧二水脱硫石膏: 75%
高炉矿渣微粉: 15%
粉煤灰: 3%
水泥: 5%
氧化钙: 1%
硫酸纳: 1%
玻璃纤维: 0.2%
炉渣: 30%
膨胀珍珠岩: 4%
生产方法为:
①预先将干粉状矿渣微粉S95、粉煤灰II级、水泥32.5级和氧化钙、硫酸纳进行混合粉磨或球磨,细度≥250目以上,增加活性,作为核心母料、装袋待用。
②生产时,将堆放的二水脱硫石膏,附着水含量≤10%,通过振动过筛(¢5mm),与核心母料、玻璃纤维、炉渣、膨胀珍珠岩分别计量进入混合机,适当加水搅拌(用水量因脱硫石膏附着水含量不一,只好现场试验,取得数据)。一般为手抓一把,可捏成团,但不出水。
③上述混合搅拌的料,进入挤压机,成型。
④成型产品,静置8-24h。
⑤湿热养护:50-85℃,8-24h。成品。
⑥自然养护:≥10℃以上的自然条件下养护,存放。
实施例二:
本实例的原料配比为:
免煅烧二水磷石膏: 40%
免煅烧二水脱硫石膏: 40%
粉煤灰: 5%
高炉矿渣微粉: 10%
水泥: 2%
氧化钙: 2%
硫酸纳: 1%
玻璃纤维: 0.5%
炉渣: 35%
珍珠岩: 10%
制备方法为:
磷石膏生产石膏砌块时,要求与脱硫石膏混掺,各占50%。这样可以克服或减轻了磷石膏制品:一、强度低;二、初凝慢,三、放射性不达标;四、减轻或消除P2O3的危害性。
实施例三:
本实例的原料配比为:
免煅烧二水脱硫石膏: 65%
粉煤灰: 7%
高炉矿渣微粉: 20%
水泥: 5%
氧化钙: 2%
甲酸钙: 1%
PP纤维: 0.5%
膨胀珍珠岩: 5%
水渣: 30%。