[发明专利]一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法

说明书

本发明涉及磷石膏陶粒技术领域，尤其是一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法，经过将磷石膏、铝矾土、页岩进行配比设计，并将页岩采用磷酸脲进行改性处理，提高造粒过程的粘结性能，增强制备的陶粒的各项性能参数，使得陶粒的堆积密度达到430kg/m³以下，筒压强度达到10.3MPa以上，极大程度的改善了陶粒的品质，使得磷石膏得到了大量的应用，降低了磷石膏的堆存量。

技术领域

本发明涉及磷石膏陶粒技术领域，尤其是一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法。

背景技术

磷石膏是我国磷肥产业主要的固体废弃物，主要成分是二水石膏和半水石膏。据不完全统计，我国磷石膏年排放总量超过5500万吨干基量，累计堆存量为2.5亿吨。随着我国高浓度磷肥的发展，磷石膏的排放量将会越来越大，不仅造成了严重的环境污染，也成为磷化工行业可持续发展面临的重大问题。因此，对磷石膏进行有效处理，已经刻不容缓。

现有技术中，对于磷石膏的处理，大多是将磷石膏作为添加料添加后应用，如专利号为201010249969.4的用煤泥、磷石膏、冶金废渣合成陶粒，将三种原料配合之后，经过制粒，烧制，自然冷却，使得陶粒的吸水率低于15％，堆积密度小于等于500kg/m3，筒压强度大于0.3MPa；再如专利号为200610201129.4的采用炼镁还原渣、水泥、石膏、发气剂混合均匀，加水搅拌均匀，用造粒机制成颗粒，养护15-24h，使得其可以用于建筑行业，解决废渣利用。

可见，在现有技术中，对于磷石膏作原料制备陶粒，其大多都不是以磷石膏为主要原料，而是将磷石膏作为辅料添加在主要原料中，将其制备成陶粒；这使得磷石膏难以得到大量的有效利用，使得磷石膏有效处理结果不理想，处理量较少，依然存在大量的堆存。

基于此，本研究者将磷石膏作为陶粒生产的主要原料，并经过对页岩等的用量进行配比设计，使得制备的陶粒品质较优，为磷石膏作为主要原料制备陶粒产品技术领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磷石膏页岩陶粒及其制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种磷石膏页岩陶粒，原料成分为磷石膏60-80份、铝矾土5-10份、页岩10-20份，其中，页岩是经过磷酸脲改性处理的粉末。

优选，所述的原料成分为磷石膏70份、铝矾土8份、页岩15份。

优选，所述的磷酸脲改性，是将页岩研磨，并过80目筛后，取筛底料；将筛底料过160目筛，取筛面料；将筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.01～0.5干混，搅拌均匀，并置于温度为150-200℃处理3-7min，送入研磨机中，研磨，过120目筛，获得。

优选，所述的干混，筛面料与磷酸脲按照质量比为1:0.3混合。

优选，所述的磷石膏，化学成分以质量百分数计为硫酸钙40-55％，二氧化硅22-28％，三氧化二铁7-18％，三氧化二铝10-15％，总量100％。

优选，所述的磷石膏，化学成分以质量百分数计为硫酸钙48％，二氧化硅25％，三氧化二铁15％，三氧化二铝12％。

上述的磷石膏页岩陶粒制备方法，包括以下步骤：

(1)将磷石膏、铝矾土、页岩混合搅拌均匀，得混合物料A；加水，置于温度为40-60℃的环境中，放置处理2-6h，得到混合物料B；

(2)将混合物料B置于圆盘造粒机中，制备成5-25mm的颗粒；

(3)将颗粒置于焙烧炉或马沸炉中烧制，冷却后，制得磷石膏页岩陶粒。

优选，所述的加水，是使得水与混合物料A的水料质量比为0.1-0.9。