[发明专利]一种高掺量磷渣微粉胶凝材料及其应用

说明书

本发明公开了一种高掺量磷渣微粉胶凝材料及其应用，该高掺量磷渣微粉胶凝材料按重量百分比计算，是由30％～35％磷渣微粉、57％～62％水泥、8％粉煤灰与外掺1％～2％磷系激发剂的粉剂混合研磨，及外掺0.5％～0.7％水剂磷系激发剂制成。本发明还提出高掺量磷渣微粉胶凝材料在制备混凝土中的应用。在该应用中，混凝土由砂子、石子、水和高掺量磷渣微粉胶凝材料剂制成。发明可以提高磷渣微粉在混凝土中的掺量，降低混凝土中水泥的掺量，在混凝土胶凝材料中磷渣微粉的掺量为30％时，具有工作性能及初凝和终凝满足企业混凝土的生产要求。

技术领域

本发明涉及一种高掺量磷渣微粉胶凝材料的制备和方法，属于固体矿渣的综合利用和建筑材料领域。

背景技术

磷渣是电炉法提炼黄磷生产的工业固体废渣，每生产1吨黄磷就要有8～10吨磷渣排出。目前，磷渣的堆存量为500万吨。磷渣的露天堆不仅占用土地，而且磷渣经雨水的冲刷，磷渣中含有大量可溶性的磷氟盐等会溶出，会造成地下的污染和对环境的影响，严重影响人类健康。因此，对磷渣固体废弃物进行综合利用，减少磷渣对环境的影响，符合循环经济的大趋势。

目前磷渣微粉企业是将磷渣直接粉磨成超细微粉进行销售，磷渣微粉的主要销售渠道是销售给混凝土生产企业，掺入混凝土中代替部分水泥生产混凝土，降低混凝土的生产成本。

现有技术中，由安徽建筑大学申请的发明专利(CN105130216B)公开了一种用于水泥基材料的磷渣微粉制备方法，选用甲酸钙、氢氧化钙中的一种或二种配伍，作为功能调节剂，其制备方法如下：将黄磷电炉实时产生的熔融磷渣直接排入掺有功能调节剂的水溶液中进行水淬浸泡处理后，送入电烘干机烘干，然后进入立磨设备进行粉磨，制得成品。功能调节剂水溶液中的钙离子结合磷渣中引起水泥基材料缓凝的组分，形成难溶性沉淀物；浸泡在功能调节剂水溶液中的磷渣颗粒表面均匀附着上甲酸钙/氢氧化钙，将有助于激发掺有磷渣水泥基材料的早期水化活性。

又有，贵阳国华天成磷业有限公司申请的发明专利(CN1264774C)公开了一种混凝土矿物外加剂及其生产方法，是先将磷渣烘干至水分含量低于1％后进行筛分，筛去粒径5mm以上的粗粒，取粒径低于5mm的细粒为原料，经磁选除去含铁杂质，然后送入高细磨中，分3～4级磨成粒径低于80μm的细粉，再按预先确定的比例加入活性添加剂同时磨细，最后制成符合要求的微粉成品。

上述方法都能够为磷渣的利用找到新思路，然而以上现有技术还未考虑到以下问题：由于磷渣中含有大量的磷氟盐，会延长混凝土的凝结时间和降低混凝土的力学性能，在寒冷的冬天，当混凝土中磷渣掺量超过10％时，会使混凝土的初凝时间和终凝时间大大延长及早期和前期的混凝土的力学性能达不到施工要求，在建筑行业标准JGJ/T241-2011《人工砂混凝土应用技术规程》中要求磷渣微粉的掺量不能大于胶凝材料的20％，使磷渣微粉的利用率不高，制约着混凝土中磷渣的综合利用。因此，如何提高磷渣微粉的掺量的情况下使混凝土的力学性能能够满足施工要求，是值得我们去进一步创新的。

发明内容

本发明的目的是提供一种高掺量磷渣微粉胶凝材料及其应用，从而实现在提高磷渣微粉的掺量的情况下使混凝土的力学性能能够满足施工要求。

本发明是这样实现的：

一种高掺量磷渣微粉胶凝材料，按重量百分比计算，是由30％～35％磷渣微粉、57％～62％水泥、8％粉煤灰与外掺1％～2％磷系激发剂的粉剂混合研磨，及外掺0.5％～0.7％水剂磷系激发剂制成。