一種改性磷渣微粉及其應用制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種改性磷渣微粉及其應用，按重量百分比計算，所述改性磷渣微粉是由98%～92%的磷渣微粉和2%～8%的硫酸鹽改性劑混合、磨細制成的。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明專利技術能夠提高磷渣微粉在水泥中的摻入量，并且使磷渣微粉在水泥中的內(nèi)摻量達到30%時，其28天抗折、抗壓強度與不摻磷渣微粉的水泥砂漿的強度基本一致，加強廢渣的綜合利用，減少土地占用和環(huán)境污染；還能降低水泥水化熱，節(jié)約水泥用量，降低混凝土成本。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種改性磷渣微粉及其應用，屬于廢渣利用及建筑材料領域。
技術介紹
磷渣是電爐法生產(chǎn)黃磷時產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣，每生產(chǎn)一噸黃磷要排放8 10噸的磷渣。目前貴州省磷渣年排放量約200多萬噸，歷年堆存量在1000多萬噸。大部分磷渣露天堆放，不僅占用大量耕地，而且經(jīng)雨水淋洗，其中的磷、氟逐漸溶出，滲入地下，污染水源，影響植物生長，嚴重危害人類健康，因此對其加以有效的、合理的利用，符合全國循環(huán)經(jīng)濟的大政方針。目前磷渣微粉生產(chǎn)企業(yè)，如貴州力邦超細微粉有限公司、貴陽國華天成微粉有限公司等(累計產(chǎn)量達到100多萬噸)，均采用將磷渣直接磨細后銷售。磷渣微粉的一個重要用途就是摻入水泥，代替部分水泥，降低混凝土成本。由于磷渣微粉中含有P2O5及F等，,加之未很好地激發(fā)磷渣微粉的潛在水凝性，在實際應用過程中會導致混凝土強度(抗壓、抗折強度)不高；而且磷渣微粉的實際摻量僅在10%左右，建筑行業(yè)標準JGJ/T241— 2011《人工砂混凝土應用技術規(guī)程》也要求磷渣微粉的摻量不能大于20%，使得磷渣微粉的利用率不高，嚴重制約了磷渣微粉的綜合利用。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種改性磷渣微粉及其應用。本專利技術能夠提高磷渣微粉在水泥中的摻入量，并且使磷渣微粉在水泥中的內(nèi)摻量達到30%時，其28天抗折、抗壓強度與不摻磷渣微粉的水泥砂漿的強度基本一致；加強廢渣的綜合利用，減少土地占用和環(huán)境污染；還能降低水泥水化熱，節(jié)約水泥用量，降低混凝土成本。本專利技術是這樣實現(xiàn)的一種改性磷渣微粉，按重量百分比計算，是由98% 92%的磷渣微粉和2% 8%的硫酸鹽改性劑混合、磨細制成的。按重量百分比計算，前述的改性磷渣微粉優(yōu)選由96%的磷渣微粉和4%的硫酸鹽改性劑混合、磨細制成。前述的改性磷渣微粉中，硫酸鹽改性劑采用天然硬石膏。前述的改性磷渣微粉中，作為硫酸鹽改性劑的天然硬石膏中SO3的含量大于45%。前述的改性磷渣微粉中，磨細后的改性磷渣微粉的比表面積不小于350m2/kg。前述改性磷渣微粉在制備混凝土中的應用。前述的改性磷渣微粉的應用中，所述混凝土是由水硬性膠凝材料和碎石、砂子、 水及表面活性劑制備而成；按重量百分比計算，其中所述水硬性膠凝材料 由改性磷渣微粉 10% 30%和水泥90% 70%組成。前述的改性磷渣微粉的應用中，按重量百分比計算，所述水硬性膠凝材料由改性磷渣微粉30%和水泥70%組成。以下是專利技術人為完成本專利技術所進行的主要研究和篩選試驗。—、改性劑的篩選磷渣的XRD分析表明，磷渣的玻璃體含量高達90%，故其具有一定的潛在水凝性， 但需要通過堿性激發(fā)劑或酸性激發(fā)劑激發(fā)其潛在水凝性。由于堿性激發(fā)劑激發(fā)磷渣容易帶入堿金屬而導致水泥堿含量過高，可能引起混凝土發(fā)生堿集料反應而破壞混凝土結(jié)構(gòu)的后果；并且氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿性激發(fā)劑的價格相對較高；生石灰容易消解結(jié)塊，不易保存，且試驗表明其改性效果不好，因此本專利技術通過試驗研究，確定采用硫酸鹽改性劑，來對磷渣微粉進行改性，激發(fā)其潛在水凝性。硫酸鹽改性劑包括天然硬石膏、半水石膏、二水石膏、硫酸鈉和硫酸鉀等。如果選用硫酸鈉和硫酸鉀作為改性劑，容易在混凝土中引入堿金屬(其在混凝土中是嚴格控制的)，可能引起混凝土堿集料反應而導致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞；而半水石膏的水化反應僅有幾分鐘，易引起水泥假凝現(xiàn)象；二水石膏的水化反應也較快，不能很好的與混凝土的強度增長速度匹配，因此只有天然硬石膏相對比較穩(wěn)定，能與混凝土 (水泥)的強度增長速度相匹配， 故本研究選擇硬石膏作為硫酸鹽改性劑。天然硬石膏中SO3的含量大于45%是基本要求，其含量越高越好，目的是保證硬石膏的品質(zhì)，確保改性劑的效果。硬石膏中SO3的理論含量是58% (通常53%就很高了)，45% 的含量相對較普遍，容易找到，效果也不錯，故要求天然硬石膏中SO3的含量在45%以上。二、改性劑摻量的篩選1、表I反應了在50%普娃水泥摻50%的磷洛微粉時，不同改性劑摻量對水泥砂衆(zhòng)強度的影響。表I本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種改性磷渣微粉，其特征在于：按重量百分比計算，所述改性磷渣微粉是由98%～92%的磷渣微粉和2%～8%的硫酸鹽改性劑混合、磨細制成的。

【技術特征摘要】
1.一種改性磷渣微粉，其特征在于按重量百分比計算，所述改性磷渣微粉是由98% 92%的磷渣微粉和2% 8%的硫酸鹽改性劑混合、磨細制成的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷渣微粉，其特征在于按重量百分比計算，所述改性磷渣微粉是由96%的磷渣微粉和4%的硫酸鹽改性劑混合、磨細制成的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性磷渣微粉，其特征在于硫酸鹽改性劑采用天然硬石骨。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性磷渣微粉，其特征在于天然硬石膏中SO3的含量大于45%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改性磷...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王勇，高遇事，宋美，甘四洋，唐朝軍，閆亞楠，劉恒波，
申請(專利權(quán))人：貴州省建筑材料科學研究設計院，
類型：發(fā)明
國別省市：