專利名稱：：磷石膏緩凝高效減水劑的制備方法磷石膏緩凝高效減水劑的制備方法一、所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
，本發(fā)明涉及利用磷石膏廢渣制造混凝土外加劑，其配方及其制備方法，屬于建筑材料制造領(lǐng)域。二、
背景技術(shù)：
緩凝高效減水劑是混凝土外加劑中應(yīng)用范圍很廣的一種外加劑，它是兼有緩凝和大幅度減少拌和用水量的外加劑。隨基本建設(shè)發(fā)展，對混凝土的性能提出了更多和更高的要求。高性能的減水劑對水泥具有高的分散作用，能較好的保持混凝土的坍落度。滲入這類外加劑可以使混凝土具有高性能，可以得到高強高性能混凝土?，F(xiàn)有緩凝減水劑的主要成分多為高分子聚合物及無機鹽。磷石膏渣是濕法磷酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，每生產(chǎn)1噸磷酸排出磷石膏渣約4噸。磷石膏的主要成分是CaS042H20，約占65~96%，以及硅化合物、磷酸鹽、其它硫酸鹽，此外還含有少量有害化合物如氟化物，游離酸。此類廢渣在我國利用率僅10%左右，長期堆放占用土地，浪費土地資源，可溶有害物質(zhì)還會隨降水進入地表水污染環(huán)境。近年來，已有人開展利用磷石膏廢渣的研究工作，CN1037324發(fā)明了"作水泥緩凝劑的磷石膏改性方法"，方法為用磷石膏加入一種天然礦物或工業(yè)廢渣，經(jīng)加熱、保溫，冷卻后即可用作水泥生產(chǎn)的緩凝劑，該緩凝劑可以提高水泥的緩凝效果及抗壓強度等物理性能。CN1279219發(fā)明了"磷石膏水泥緩凝劑及其制備方法"，該方法是以磷石膏，粉煤灰、鈣質(zhì)材料、活化劑為主要原料，經(jīng)配料、攪拌、成型、養(yǎng)護等工藝制備的含有活化粉煤灰和二水石膏為主要成分的新型磷石膏水泥緩凝劑。其原料配方范圍為磷石膏30~70%、粉煤灰26~60%、鈣質(zhì)材料4~10%、活化劑0。1~0.5%。該發(fā)明可對水泥進行穩(wěn)定、正常的調(diào)凝，還可以提高水泥早期強度、降低水泥成本、提高水泥產(chǎn)量。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有將磷石膏改性用于混凝土或砂槳拌合過程，用做混凝土外加劑。三、
發(fā)明內(nèi)容1、發(fā)明的目的是改進磷石膏水泥緩凝劑的配方及制備方法，使其性能提高，減水率提高，緩凝時間延長，用于拌和混凝土取代節(jié)約水泥。2、本發(fā)明的技術(shù)方案是發(fā)明的構(gòu)思是將磷石膏經(jīng)過改性處理后，巧妙處置了廢渣中的水溶性氟化物、磷酸鹽、硫酸鹽雜質(zhì)，利用磷酸鹽和硫酸鹽對水泥水化過程產(chǎn)生緩凝作用，制成用于混凝土拌和過程需要的緩凝劑。其具體步驟是(1)該磷石膏緩凝高效減水劑，由磷石膏廢渣、改性劑、普通減水劑混合組成，其特征是初配磷石膏緩凝劑組成的重量％為折干磷石膏51~98，改性劑2~49，二者之和為100,磷石膏渣中CaS04。H20含量的重量％為65%~96%,此外還含有磷酸鹽，硫酸鹽及硅酸鹽，改性劑為NaC03、NaHC03、NaOH、KOH、K2C03、Na2S、NaHSO"Na2S03、CaO、Ca(OH)2中的任選一種；復(fù)配磷石膏緩凝普通或高效減水劑組成的重量％為初配磷石膏緩凝劑80~90，普通減水劑10~20，二者之和為100，普通減水劑為木質(zhì)素減水劑木鈉、木鈣、木鎂，多元醇系減水劑、糖密、糖鈣、纖維素及其衍生物，腐植酸系減水劑黃、黑腐植酸及其鹽中的任一種，或初配磷石膏緩凝劑80-95，高效減水劑5~20，二者之和為100，高效減水劑為萘系、蒽系減水劑、三聚氰胺系減水劑，氨基磺酸鹽系減水劑、脂肪酸系高效減水劑，古馬隆系高效減水劑，聚羧酸系減水劑中的一種；(2)磷石膏緩凝高效減水劑的制備方法，包括磷石膏渣加改性劑初配、低溫干燥改性處理、粉細(xì)、加普通或高效減水劑復(fù)配得磷石膏緩凝普通或高效減水劑幾個步驟，其特征是第一步初配磷石膏緩凝劑，將折干水分的磷石膏渣與改性劑按配方比例配好混合好；第二步低溫干燥改性，將初配好的磷石膏緩凝劑放入干燥設(shè)備，在溫度《400'C條件下干燥改性處理0.2~lh，冷卻，其分子結(jié)構(gòu)由CaS04*2H20變?yōu)镃aS04(0~0.67)H2O;第三步粉細(xì)，將冷卻后的改性磷石膏緩凝劑粉細(xì)為粒徑《5mm的細(xì)粒；第四步復(fù)配，將粉細(xì)的磷石膏緩凝劑與普通或高效減水劑按磷石膏緩凝普通或高效減水劑的復(fù)配配方配好，放入復(fù)配機，混合復(fù)配0.1~lh，即可以得到磷石膏緩凝普通或高效減水劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品應(yīng)用于水泥混凝土或砂漿拌和，減水率高于國標(biāo)要求》12%,緩凝作用使終凝時間達24h以上，仍然保持28d抗凝強度比》120%，可以節(jié)約替代水泥5%。3、發(fā)明的積極效果(1)本發(fā)明為工業(yè)廢渣磷石膏利用找到一個新方法途徑，將占地堆放污染環(huán)境的廢棄物資源化加以利用，有利于節(jié)能減排，保護環(huán)境。(2)所發(fā)明的制備方法簡便易行，只需普通設(shè)備即可制造，有利于產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)。(3)所得產(chǎn)品分階段和或配方不同，可得到緩凝劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑產(chǎn)品，應(yīng)用于水泥混凝土和砂漿的拌和過程中，可以滿足不同氣候條件、不同建筑物、不同構(gòu)筑物對材料的不同要求。(4)可以替代節(jié)約水泥5%，降低建筑成本。四、實k例取堆場取回的品位為90%的磷石膏廢渣1000kg，在干燥箱中于溫度為45土5。C干燥1小時，冷卻后，按折干水份，制磷石膏緩凝劑初配料，配比的重量％為磷石膏97%,NaC033%;混勻后于溫度為200t:條件干燥改性處理0.3h，冷卻，粉細(xì)至粒徑為《5mm，制得磷石膏緩凝劑，取磷石膏緩凝劑及萘系減水劑復(fù)配，復(fù)配比例的重量％為磷石膏緩凝劑90%，萘系減水劑10%，在復(fù)配機復(fù)配0.4h混合均勻，即得到磷石膏緩凝高效減水劑成口叫o實例1取磷石膏緩凝高效減水劑按水泥的重量％為3%進行拌和混凝土試驗，產(chǎn)品質(zhì)量為一等品，檢測結(jié)果列入表l。實例2取磷石膏緩凝高效減水劑按水泥用量的重量％為5%進行拌入混凝土試驗，產(chǎn)品質(zhì)量為一等品，檢測結(jié)果列入表l。表1緩凝高效減水劑混凝土試驗檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實例3混凝土泵送劑試驗:取磷石膏緩凝減水劑，萘系高效減水劑、引氣劑按重量百分比為90:9.9:0.1比例配成混凝土泵送劑，取磷石膏泵送劑按水泥用量的重量百分比為5%配入混凝土中制成混凝土泵送劑進行實驗，產(chǎn)品質(zhì)量為一等品，檢測結(jié)果列入表2。表2磷石膏緩凝高效減水劑混凝土泵送劑實驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、磷石膏緩凝高效減水劑，由磷石膏廢渣、改性劑、普通或高效減水劑混合組成，其特征是1.1初配磷石膏緩凝劑組成的重量％折干磷石膏渣51～98改性劑2～49二者之和為100，磷石膏渣中CaSO4·2H2O含量的重量％為65％～96％，此外還含有磷酸鹽及其它硫酸鹽及硅酸鹽，改性劑為NaCO3、NaHCO3、NaOH、KOH、K2CO3、Na2S、NaHSO3、Na2SO3、CaO、Ca(OH)2中的任選一種；1.2復(fù)配磷石膏緩凝高效減水劑組成的重量％初配磷石膏緩凝劑80～90普通減水劑10～20二者之和為100，普通減水劑為木質(zhì)素減水劑木鈉、木鈣、木鎂，多元醇系減水劑糖蜜、糖鈣、纖維素及其衍生物，腐植酸系減水劑黃、黑腐植酸及其鹽中的任一種；或初配磷石膏緩凝劑80～95高效減水劑5～20二者之和為100，高效減水劑為萘系、蒽系減水劑、三聚氰胺系減水劑，氨基磺酸鹽系減水劑、脂肪酸系高效減水劑，古馬隆系高效減水劑、聚羧酸系減水劑中的一種；2、權(quán)利要求1所述的磷石膏緩凝高效減水劑的制備方法，包括加改性劑初配、低溫干燥改性處理、粉細(xì)、加普通或高效減水劑配得磷石膏緩凝普通或高效減水劑幾個步驟，其特征是2,1初配磷石膏緩凝劑將折干水份磷石膏渣與改性劑按所需配方比例配好混合好；2.2低溫干燥改性將配合好的初配磷石膏緩凝劑放入干燥設(shè)備中，在溫度《400'C干燥改性處理0.2~lh,冷卻，改性后，其分子結(jié)構(gòu)由CaS04,2H20變?yōu)镃aS04(0~0.67)H2O;2.3粉細(xì)將冷卻后的改性處理產(chǎn)物粉細(xì)為粒徑《5mm的細(xì)粒，得到磷石膏緩凝劑；2.4復(fù)配將粉細(xì)的磷石膏緩凝劑與普通或高效減水劑按磷石膏緩凝高效減水劑的復(fù)配配方配好，放入復(fù)配機，混合復(fù)配0.1~lh,即可以得到磷石膏緩凝普通或高效減水劑產(chǎn)品，應(yīng)用于水泥混凝土及砂漿的拌和，減水率高于國標(biāo)要求》12%，緩凝作用使終凝時間達24h以上，仍然保持28d抗凝強度比》120%，可節(jié)約替代水泥約5%。全文摘要磷石膏緩凝高效減水劑及其制備方法。以磷石膏工業(yè)廢渣為原料，加入改性劑改性處理，低溫干燥，粉細(xì)，加入表面活性劑復(fù)配，得到粉狀的磷石膏緩凝高效減水劑。將其應(yīng)用于水泥混凝土或砂漿的拌和過程，可以使其減水率提高，高于國標(biāo)要求≥12％，終凝時間可達24h以上，仍保持28d抗壓強度比≥120％，可以取代節(jié)約水泥，降低混凝土和砂漿成本。有利于廢物利用，節(jié)能減排，保護環(huán)境。文檔編號C04B24/00GK101164954SQ20071006623公開日2008年4月23日申請日期2007年9月25日優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日發(fā)明者楊麗炫申請人:中國水利水電第十四工程局