一種磷石膏基水泥調(diào)凝劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷石膏基水泥調(diào)凝劑及其制備方法。一種磷石膏基水泥調(diào)凝劑，是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成的：磷石膏92%-97%、改性劑2.9%-7%、分散劑0.1%-1%。本發(fā)明的磷石膏基水泥調(diào)凝劑的制備方法為將分散劑均勻噴灑至混合均勻的磷石膏和改性劑中，陳化反應(yīng)，烘干，得磷石膏基水泥調(diào)凝劑。本發(fā)明的調(diào)凝劑以工業(yè)廢渣-磷石膏為原料，不僅解決了磷石膏的環(huán)境污染問(wèn)題，而且制備出性能優(yōu)良的水泥調(diào)凝劑，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，加工使用方便，對(duì)于磷石膏的高效利用具有十分重要的意義。
【專利說(shuō)明】-種磯石實(shí)基水泥調(diào)凝劑及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種磯石膏基水泥調(diào)凝劑及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 磯石膏是磯化工中濕法制造磯酸時(shí)排出的廢渣，每生產(chǎn)1噸磯酸排放5噸磯石膏， 根據(jù)2011年《工業(yè)信息化部關(guān)于工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用的指導(dǎo)意見》中的數(shù)據(jù)，2009年中 國(guó)磯石膏產(chǎn)生量約為5000萬(wàn)噸，綜合利用率只有20%。我國(guó)每年排放的磯石膏量約為7000 萬(wàn)噸，累積堆存的磯石膏已經(jīng)超過(guò)2. 5億噸，不僅侵占了大量±地，還造成了環(huán)境的污染。 r十二五"節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中指出，要加強(qiáng)磯石膏等大宗工業(yè)固體廢棄物的綜合利 用，鼓勵(lì)工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用，產(chǎn)業(yè)集約發(fā)展，著力發(fā)展低成本、高性能、環(huán)保型磯石膏凈 化技術(shù)，到2015年底，磯石膏綜合利用率力爭(zhēng)提高到40%，加快磯石膏資源化利用，已成為 磯化工業(yè)可持續(xù)發(fā)展急需解決的問(wèn)題。
[0003] 水泥調(diào)凝劑是水泥的重要組成材料之一，起到調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的作用，常用的 有石膏、天然二水石膏和符合技術(shù)要求的工業(yè)副產(chǎn)石膏等。磯石膏主要化學(xué)成分和天然石 膏基本相同，主要W二水石膏，或半水石膏存在，但由于工業(yè)生產(chǎn)工藝過(guò)程的原因造成磯石 膏中含有少量的磯、氣等有害雜質(zhì)，未處理過(guò)的磯石膏做水泥調(diào)凝劑時(shí)，其中的磯會(huì)和水泥 中的CaO反應(yīng)生成難溶的Cas (P〇4) 2包覆在C3S、CsS和石膏表面，造成磯石膏的調(diào)凝作用不 穩(wěn)定，限制了磯石膏的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種磯石膏基水泥調(diào)凝劑，本發(fā)明的調(diào)凝劑W工業(yè)廢 渣-磯石膏為原料，不僅解決了磯石膏的環(huán)境污染問(wèn)題，而且制備出性能優(yōu)良的水泥調(diào)凝 齊U，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。
[0005] 本發(fā)明還提供了一種上述磯石膏基水泥調(diào)凝劑的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單，成 本低廉，加工使用方便，所得磯石膏基水泥調(diào)凝劑不僅具有穩(wěn)定的調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的作 用，并且具有明顯的增加強(qiáng)度的作用，對(duì)于磯石膏的高效利用具有十分重要的意義。
[0006] 一種磯石膏基水泥調(diào)凝劑，是由W下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成的；磯石膏92%-97%、 改性劑2. 9%-7%、分散劑0. 1%-1% ;所述的改性劑是由生石灰、鍛燒明機(jī)石和偏娃酸軸組成 的；所述的分散劑是由己二醇、木質(zhì)素賴酸巧和四甲基楓化饋組成的。
[0007] 所述的，改性劑中各物質(zhì)的質(zhì)量比為生石灰；鍛燒明機(jī)石；偏娃酸軸=1 ;〇. 5-1. 5 : 0. 5-1. 2。
[0008] 優(yōu)選的，改性劑中各物質(zhì)的質(zhì)量比為生石灰；鍛燒明機(jī)石；偏娃酸軸=1 ;1 ;1。改性 劑中的偏娃酸軸能與磯石膏中的氣反應(yīng)生成難溶的鹽類，生石灰和鍛燒明機(jī)石與磯石膏中 的二水硫酸巧反應(yīng)，形成溶解度更低的水化硫鉛酸巧類水化產(chǎn)物，從而固定吸附磯石膏中 表面的磯、氣、有機(jī)質(zhì)等雜質(zhì)，消除磯石膏中磯、氣、有機(jī)質(zhì)等雜質(zhì)對(duì)通用娃酸鹽水泥凝結(jié)時(shí) 間的影響。
[0009] 所述的，分散劑中各物質(zhì)的質(zhì)量比為己二醇：木質(zhì)素賴酸巧；四甲基楓化饋=1 : 0? 5-2 :0? 2-〇. 8。
[0010] 優(yōu)選的，分散劑中各物質(zhì)的質(zhì)量比為己二醇：木質(zhì)素賴酸巧；四甲基楓化饋=1 ;1: 0. 5。物料流動(dòng)性受細(xì)顆粒分散或聚結(jié)狀態(tài)的影響，主要由顆粒與介質(zhì)、顆粒與顆粒間的相 互作用決定。W表面活性類物質(zhì)作為分散劑，吸附在粉體顆粒表面時(shí)，親水基定向排列在粉 體表面，憎水基向著空氣，在顆粒表面形成單分子吸附薄膜，該薄膜的存在，減少了固體顆 粒間直接接觸面積，如同潤(rùn)滑劑一樣減少粉體顆粒之間的摩擦，使粉體容易滑動(dòng)而改善流 動(dòng)性。
[0011] 一種磯石膏基水泥調(diào)凝劑的制備方法，包括W下步驟： a. 稱取磯石膏和改性劑，兩者混合均勻，得料1 ; b. 稱取分散劑，并將其加入至40-80倍分散劑重量的水中攬拌，得料2 ; C.將料2均勻噴灑至料1中，陳化反應(yīng)2化-4她，30-10(TC烘干，得磯石膏基水泥調(diào)凝 劑。
[0012] 本發(fā)明所用的磯石膏取自山東臨巧某化工廠磯石膏堆場(chǎng)，灰白色，主要成分為二 水硫酸巧（CaS〇4. 2&0)，比表面積為2750cmVg，pH值為2. 5,含游離水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，其化 學(xué)組成見表1。
[001引表1磯石膏的化學(xué)組成 盈鹿 Ipa |Si02 !AlA !FeA !CaO IMgO ISO, I燒失量 處量分?jǐn)?shù)/% |l. 13|3. 52|0. 67 |0.'38 |32. 57 |0. 59K6. 89 |l3. 89 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明的調(diào)凝劑W工業(yè)廢渣-磯石膏為原料，成本低，不僅解決了磯石膏的環(huán)境污 染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了磯石膏的資源化利用，減輕了工業(yè)廢渣的處理壓力，而且制備出性能優(yōu)良的 水泥調(diào)凝劑，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。該水泥調(diào)凝劑不僅能代替天然二水石膏，有效的調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí) 間，而且具有增加強(qiáng)度的作用。
[0014] (2)本發(fā)明的調(diào)凝劑中，改性劑的加入消除磯石膏中磯、氣、有機(jī)質(zhì)等雜質(zhì)對(duì)通用 娃酸鹽水泥凝結(jié)時(shí)間的影響，使得該調(diào)凝劑的性能更加穩(wěn)定。
[0015] (3 )本發(fā)明的調(diào)凝劑中，分散劑的加入增大了顆粒間的潤(rùn)滑性，減少粉體顆粒之間 的摩擦，使粉體容易滑動(dòng)，有效解決了磯石膏易堵塞下料倉(cāng)的問(wèn)題 (4)本發(fā)明的調(diào)凝劑制備方法簡(jiǎn)單，無(wú)需擠壓造粒，操作簡(jiǎn)便，有利于水泥工業(yè)的技術(shù) 革新與改造，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但 是應(yīng)當(dāng)理解，該些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專利要求的 限制。
[0017] 實(shí)施例1 將92kg磯石膏與2. 6kg生石灰、1. 3kg鍛燒明機(jī)石、3. Ikg偏娃酸軸混合均勻，得料1 ; 將44g己二醇、22g木質(zhì)素賴酸巧、34g四甲基楓化饋加入8kg水中攬拌均勻，得料2 ;將料2 均勻噴灑于料1，陳化反應(yīng)48h，3(TC烘干，得磯石膏基水泥調(diào)凝劑。
[001引 實(shí)施例2 將94. 5kg磯石膏與1. 6kg生石灰、1. 7kg鍛燒明機(jī)石、1. 7kg偏娃酸軸混合均勻，得料 1 ;將200g己二醇、200g木質(zhì)素賴酸巧、IOOg四甲基楓化饋加入30kg水中攬拌均勻，得料2 ; 將料2均勻噴灑于料1，陳化反應(yīng)36h，5(TC烘干，得磯石膏基水泥調(diào)凝劑。
[001引 實(shí)施例3 將97kg磯石膏與Ikg生石灰、1. 4kg鍛燒明機(jī)石、0. 5kg偏娃酸軸混合均勻，得料1 ;將 310g己二醇、630g木質(zhì)素賴酸巧、60g四甲基楓化饋加入40kg水中攬拌均勻，得料2 ;將料 2均勻噴灑于料1，陳化反應(yīng)24h，8(TC烘干，得磯石膏基水泥調(diào)凝劑。
[0020] 實(shí)施例4 將95. 5kg磯石膏、1. 4kg生石灰、1. Ikg鍛燒明機(jī)石、1. 2kg偏娃酸軸、276g己二醇、 358g木質(zhì)素賴酸巧和166g四甲基楓化饋混合均勻；將50kg水均勻噴灑于上述混合均勻的 物料中，陳化反應(yīng)，IOOC烘干，得磯石膏基水泥調(diào)凝劑。
[0021] 效果實(shí)施例 選擇實(shí)施例1-4制得的磯石膏基水泥調(diào)凝劑作為實(shí)驗(yàn)例1-4, W天然石膏調(diào)凝劑為對(duì) 比例，實(shí)驗(yàn)分為H組，分別按照97%熟料+3%調(diào)凝劑、47%熟料+3%調(diào)凝劑巧0%礦渣和67% 熟料+3%調(diào)凝劑+30%粉煤灰進(jìn)行配料。各配料在4500X500mm的小磨中粉磨至比表面積 360mVkg，同一配料的粉磨時(shí)間相同，依據(jù)GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO 法)》中記載的方法巧Ij試水泥膠砂強(qiáng)度；采用DBT-127型勃氏透氣比表面積儀檢測(cè)勃氏比表 面積；依據(jù)GB 1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》中記載的方 法檢測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量和凝結(jié)時(shí)間。結(jié)果如表2所示。
[00過(guò)表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種磷石膏基水泥調(diào)凝劑，其特征在于，是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成的：磷石 膏92%-97%、改性劑2. 9%-7%、分散劑0. 1%-1% ;所述的改性劑是由生石灰、煅燒明礬石和偏 硅酸鈉組成的；所述的分散劑是由乙二醇、木質(zhì)素磺酸鈣和四甲基碘化銨組成的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥調(diào)凝劑，其特征在于，所述的改性劑各物質(zhì)的質(zhì)量比為 生石灰：煅燒明礬石：偏硅酸鈉=1 :〇. 5-1. 5 :0. 5-1. 2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥調(diào)凝劑，其特征在于，所述的改性劑中各物質(zhì)的質(zhì)量比 為生石灰：煅燒明礬石：偏硅酸鈉=1 :1 :1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥調(diào)凝劑，其特征在于，所述的分散劑各物質(zhì)的質(zhì)量比為 乙二醇：木質(zhì)素磺酸鈣：四甲基碘化銨=1 :〇. 5-2 :0. 2-0. 8。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥調(diào)凝劑，其特征在于，所述的分散劑中各物質(zhì)的質(zhì)量比 為乙二醇：木質(zhì)素磺酸鈣：四甲基碘化銨=1 :1 :0. 5。
6. -種權(quán)利要求1所述磷石膏基水泥調(diào)凝劑的制備方法，包括以下步驟： 稱取磷石膏和改性劑，兩者混合均勻，得料1 ; 稱取分散劑，并將其加入至40-80倍分散劑重量的水中攪拌，得料2 ; 將料2均勻噴灑至料1中，陳化反應(yīng)24h-48h，烘干溫度，得磷石膏基水泥調(diào)凝劑。
【文檔編號(hào)】C04B22/14GK104261716SQ201410479353
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】馮恩娟, 朱化雨, 趙洪義, 宋南京 申請(qǐng)人:山東宏藝科技股份有限公司