[发明专利]一种复合矿物微粉及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及新型建筑材料，具体为一种高活性超细磷渣复合矿物微粉及其制备方法和应用。

背景技术

磷酸渣是化工厂排出的呈酸性的废渣，废渣中的铬、五氧化二磷含量不稳定，很大程度上制约了磷酸渣的应用，在生产水泥、砂浆或混凝土等建筑材料中直接加入难以奏效。

发明内容

本发明的目的提供一种复合矿物微粉及其制备方法和应用，其充分利用磷化工企业的磷酸渣及炉渣及磷石膏等工业固废，实现变废为宝，实现资源的综合利用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种复合矿物微粉，包括按重量份计的以下原料：磷酸渣50-80份，碳酸盐10-25份，中和剂3-5份；另外还含有工业炉渣0-12份、磷石膏0-5份或者硬石膏0-5份中的一种或几种的组合。

优选的方案中，磷酸渣为75份，碳酸盐为17份，中和剂3份。其中碳酸盐优选碳酸钙。

所述复合矿物微粉的粒度的粒度分布为：0～3μm，＜10%；3.5-30μm，65%～80%；≥45μm，＜10%；比表面积420-450m²/kg。

所述磷酸渣的9＞pH＞5，且P₂O₅的含量小于7wt%。

所述碳酸盐中，45wt%＜CaO＜85wt%，且碱含量＜0.8wt%。

所述工业炉渣为钢厂或电厂在生产中排放的高炉矿渣或粉煤灰；其烧失量＜8wt%，SiO₂硅含量＞35wt%，Al₂O₃＜10wt%。

所述磷石膏的pH值＞7，SO₃≥38wt%，粒度13mm筛余≥85wt%，水分≤8wt%；所述硬石膏的SO₃≥38wt%，有效结晶水≥70wt%。

所述复合矿物微粉的活性指数大于75%。

制备所述的复合矿物微粉的方法，包括以下步骤：

1）对原料进行取样检验，选取符合要求的原料按比例进行配料混合；

2）对混合后的物料进行烘干及均化，然后进行磨粉；

3）磨粉后得到的物料进行筛分，得到复合矿物微粉。

本发明还涉及所述的复合矿物微粉在制备混凝土或者砂浆中的用途。其可以作为新型建筑材料，在制备混凝土或者砂浆的过程中，至少能够等同取代30%的水泥用量。

其制备混凝土或砂浆的主要优点为：

1）提高混凝土或砂浆的致密性，同时后期（28天）强度也有较大幅度的增长，其后期增大优于普通硅酸盐水泥。

2）提高混凝土或砂浆的黏度，同时扩大流动性，提升混凝土或砂浆的工作性能。

3）改善混凝土或砂浆中外加剂的适应性，减少或降低收缩，能降低大体积混凝土水化热。

4）该复合矿物微粉通过加入碳酸盐和中和剂合成后的产品，相比磷酸渣磨细微粉直接单独添加到混凝土或砂浆中，能够克服单纯加入磷酸渣引起的泌水问题及凝结时间超长的问题。

本发明的有益效果：

其一方面能够利用工业废渣，消除了废渣对环境的污染，减轻甚至消除工厂的环保压力；另一方面，其制备的复合矿物微粉，成本低于水泥，在制备混凝土或者砂浆的过程中，至少能够等同取代30%的水泥用量，降低生产成本，通过测算，加入该复合矿物微粉相比未使用的配比，每立方可节约成分5-8元，为商品混凝土企业、预拌砂浆企业增加盈利；最后，取代水泥得到的混凝土及砂浆的工作性能、强度等得到有效提高。该复合矿物微粉充分利用资源，为区域优化环境，利用稳固可持续发展。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1：一种复合矿物微粉，包括按重量份计的以下原料：磷酸渣50份，碳酸盐25份，中和剂5份，磷石膏5份。其活性指数可以达到75%。

实施例2：一种复合矿物微粉，包括按重量份计的以下原料：磷酸渣80份，碳酸盐10份，中和剂5份，磷石膏5份。其活性指数可以达到75%。

实施例3：一种复合矿物微粉，包括按重量份计的以下原料：磷酸渣75份，碳酸盐17份，中和剂3份，硬石膏5份。其活性指数可以达到96%。

实施例4：一种复合矿物微粉，包括按重量份计的以下原料：磷酸渣60份，碳酸盐20份，中和剂5份，工业炉渣12份，磷石膏3份。其活性指数可以达到85%。