磷石膏燒結磚的製備方法
2023-10-18 07:58:54 5
專利名稱：磷石膏燒結磚的製備方法
技術領域：
本發明所要保護的技術方案屬於利用磷石膏為原料製備燒結磚這一技術領域。
背景技術：
一方面磷復肥生產中產生了大量磷石膏廢渣，不僅需要大量的堆場，而且還容易產生汙染；另一方面，為保護耕地，需要限制使用粘土磚。因此利用磷石膏廢料代替粘土生產燒結磚是可以同時解決上述矛盾的一種技術方案。人們為此做出了很多研究，申請號為97103894.5、98111863.1、01107871.5的中國專利均分別公開了各種以磷石膏為原料製備燒結磚的方案。97103894.5公開的配方中各成分以及重量百分比是磷石膏35-45％，粘土40-60％，內燃料8-20％，工藝是在120℃乾燥後，再於850-950℃燒結成型。98111863.1公開的方案是利用重量百分比為55-65％磷石膏，35-45％頁巖、黃石砂和煤矸石，經過兩次攪拌後在700-900℃溫度下燒結48-50小時成型。01107871.5專利申請中公開的配方各成分重量百分比是磷石膏45-65％，粘土、頁巖或黃矸石35-55％，內燃煤0-8％，以上物料混合後在700-800℃溫度下燒結36-48小時成型。以上各方案均存在著下列之一的缺陷或是粘土耗用量較大，或是工藝複雜，晾坯時間長，磚坯成型難，燒制易變形開裂，所用添加劑成本高，或是強度普遍在7.5MPa以下，只能做圍護牆砌塊，不能做承重牆砌塊，應用範圍受到局限。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種與現有技術粘土消耗量相同的條件下能顯著提高製品強度的製備磷石膏燒結磚的方法，從而達到增加磷石膏用量降低粘土用量的目的。
本發明所提供的技術方案是包括磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑，充分混勻後，成型，晾乾，在700-900℃條件下燒制30-55小時，所述的成型粘結劑料包括粘土、頁巖，內燃料包括煤渣、煤、粉煤灰，催化增強劑為含鐵化合物。重量比依次為1∶0.39-2.2∶0-0.66∶0.06-0.26。
含鐵化合物具體可以為硫酸燒渣Fe2O3以及FeCl3，Fe2(SO4)3，Fe(OH)3，FeCl2，FeSO4，Fe(OH)2中的一種或多種組合而成。
上述的技術方案是基於以下原理而設計的以磷石膏為骨料，粘土、頁巖為粘結劑，含鐵化合物為催化增強劑，在700-900℃溫度下，由於含鐵化合物的催化作用，磷石膏與粘土、頁巖的混合體易於燒結，且與含鐵化合物的變體熔結在一起，使磚體更加緻密，具有較高強度。
根據不同需要，綜合合理成本，磷石膏處理量，土資源節約量進行設計，選取下列配料組合可以控制所製得的燒結磚強度在10-13MPa之間。
磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶1.86-2.2∶0.00-0.26∶0.11-0.2。
磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶1.00-1.86∶0.06-0.34∶0.06-0.2。
磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶0.50-1.00∶0.09-0.22∶0.07-0.13。
磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶0.39-5.0∶0.00-0.06∶0.06-0.11。
本發明與現有技術比較，具有下列積極效果1、催化增強劑效果顯著，它的加入能明顯提高磚體的抗壓強度，因此可以根據需要，靈活調節配方，最大程度地處理磷石膏，減少汙染，保護耕地，具有較大的經濟和社會效益。2、催化增強劑便宜易得，致使磷石膏燒結磚的成本降低，可以與現有粘土燒結磚相競爭。3、本發明實施簡單，現有不同的制磚工藝中均能實施本發明的技術方案，所以不僅易於在現有粘土磚廠推廣應用，而且能夠保留現有技術中不同工藝優點。
具體實施例方式
本發明的各實施例均按下述方法燒制。制磚工藝將磷石膏、成型粘結料、內燃料、催化增強劑按比例進料，經過充分混合均勻，對滾，擠壓成型，自然堆置晾乾，進窯，按一定的燒成制度燒結，冷卻後出窯即為產品。燒成制度採取低溫乾燥，逐步升溫，高溫恆溫，乾燥預熱、焙燒、保溫、冷卻、裝出窯各帶平衡。按GB/T2542方法測定抗壓強度。
1噸磷石膏配以下表的物質，檢測燒結磚的強度
上表中的比較樣強度是指去除了FeSO4後其餘配方相同並在同樣的工藝條件下所得燒結磚的抗壓強度。現有技術的強度是指與實施例4比較的現有技術強度是在原料配比按重量百分比為磷石膏佔總數60％，粘土佔35％，粉煤灰佔5％，焙燒溫度為800℃，焙燒時間為40小時的條件下製得燒結磚的抗壓強度；與實施例6比較的現有技術強度是在原料配比按重量百分比為磷石膏佔60％，黃石砂和煤矸石混合料為40％，焙燒溫度為900℃，焙燒時間為48小時的條件下製得燒結磚的抗壓強度；與實施例5比較的現有技術強度是在原料配比按重量百分比為磷石膏佔55％，頁巖為35％，矽酸鹽添加劑10％，焙燒溫度為900℃，焙燒時間為48小時的條件下製得燒結磚的抗壓強度；與實施例10比較的現有技術強度是在原料配比按重量百分比為磷石膏佔總數33％，粘土佔57％，粉煤灰佔10％，在120℃溫度下乾燥合格，再於900℃溫度條件下燒成3-4小時製得燒結磚的抗壓強度。
以上數據表明，本發明在添加了催化增強劑後，燒結磚的強度均得到明顯地提高。
改變實施例8中的催化增強劑物質，按同樣工藝所得燒結磚的抗壓強度分別為
將實施例8中成型粘結料改為相同比例的頁巖按同樣工藝所得燒結磚的抗壓強度為10.7MPa；將實施例8中的內燃料改為不同比例的煤渣按同樣工藝所得燒結磚的抗壓強度分別為
將實施例8中的內燃料改為相同比例的粉煤灰按同樣工藝所得燒結磚的抗壓強度為10.3MPa。
權利要求
1.磷石膏燒結磚的製備方法，包括磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑，充分混勻後，成型，晾乾，在700-900℃條件下燒制30-55小時，所述的成型粘結劑料包括粘土、頁巖，內燃料包括煤渣、煤、粉煤灰，其特徵在於催化增強劑為含鐵化合物，磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比為1∶0.39-2.2∶0-0.66∶0.06-0.26。
2.根據權利要求1所述磷石膏燒結磚的製備方法，其特徵在於磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶1.86-2.2∶0.00-0.26∶0.11-0.2。
3.根據權利要求1所述磷石膏燒結磚的製備方法，其特徵在於磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶1.00-1.86∶0.06-0.34∶0.06-0.2。
4.根據權利要求1所述磷石膏燒結磚的製備方法，其特徵在於磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶0.50-1.00∶0.09-0.22∶0.07-0.13。
5.根據權利要求1所述磷石膏燒結磚的製備方法，其特徵在於磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑重量比依次為1∶0.39-0.5∶0.00-0.06∶0.06-0.11。
全文摘要
本發明公開了一種利用磷石膏為原料製備燒結磚的方法。它包括磷石膏、成型粘結劑料、內燃料和催化增強劑，按重量比1∶0.39－2.2∶0－0.66∶0.06－0.26充分混勻後，成型，晾乾，在700－900℃條件下燒制30－55小時，催化增強劑為含鐵化合物。本發明公開的製備磷石膏燒結磚的方法在與現有技術粘土消耗量相同的條件下能顯著提高製品強度，從而達到增加磷石膏用量降低粘土用量的目的。克服了現有技術中粘土耗用量較大，或是工藝複雜，晾坯時間長，磚坯成型難，燒制易變形開裂，所用添加劑成本高，抗壓強度低的缺陷。
文檔編號C04B18/04GK1465540SQ0211318
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月18日 優先權日2002年6月18日
發明者胡成軍, 潘建, 葉麗君, 崔應虎, 羅自力, 汪全軍, 王勤 申請人:銅陵化學工業集團有限公司