一种环保型磷石膏水泥及其制备方法与流程

1.本发明涉及水泥环保材料加工技术领域，尤其涉及一种环保型磷石膏水泥及其制备方法。


背景技术：

2.目前，水泥混凝土路面施工一般采用道路水泥，但水泥稳定碎石(底)基层施工对水泥质量的要求十分严苛，不仅要求水泥的强度要高，还要延缓水泥凝结时间。一般根据施工要求水泥初凝时间应大于4h，终凝时间不小于6h。
3.因此，但本技术发明人在实现本技术实施例技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
4.现有技术中使用的道路水泥，存在初凝时间短、后期强度低的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种环保型磷石膏水泥及其制备方法，用以解决现有技术中使用的道路水泥，存在初凝时间短、后期强度低的技术问题。通过在水泥粉磨前掺入磷石膏，同时调节磷石膏掺入比例，实现了凝结时间长、富裕强度高，保障混凝土的耐久性，具有适应性好、利于施工的特点，从而有效解决了水泥初凝时间短、后期强度低的问题，同时还消耗了大量工业废渣，减少磷石膏二次污染的技术效果。
6.鉴于上述问题，一方面本发明提供了一种环保型磷石膏水泥，所述磷石膏水泥应用于一道路基层，其特征在于，所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比为：硅酸盐水泥熟料77.5％、石灰石8％、磷石膏6.5％、燃煤炉渣4％、矿渣4％。
7.优选的，所述磷石膏水泥的比表面积为390
±
10m2/kg，细度为7
±
2、三氧化硫为2.0
±
0.2，烧失量≤5.0％。
8.另一方面，本发明还提供了一种环保型磷石膏水泥的制备方法，所述方法包括：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料；将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料；通过传送带将所述配制好的原料送入水泥磨机进行粉磨处理，得到水泥粉末；通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理；通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，得到磷石膏水泥。
9.优选的，所述将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料，包括：从熟料库中称量，获得硅酸盐水泥熟料；从石膏库中称量，获得磷石膏；获得矿渣、燃煤炉渣、石灰石，并按比例混合；将硅酸盐水泥熟料、磷石膏、矿渣、燃煤炉渣、石灰石混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料。
10.优选的，所述磷石膏的化学成分为loss：19.49％、sio2：7.57％、al2o3：0.53％、fe2o3：0.24％、cao：30.30％、mgo：0.36％、so3：40.21％、p2o5：1.09％。
11.优选的，所述矿渣的化学成分为loss：-0.16％、sio2：31.08％、al2o3：15.64％、fe2o3：1.60％、cao：39.04％、mgo：9.89％、r2o：0.86％、so3：1.19％。
12.优选的，所述燃煤炉渣的化学成分为loss：2.14％、sio2：61.63％、al2o3：18.96％、fe2o3：4.61％、cao：4.59％、mgo：1.54％、r2o：2.04％、so3：1.12％。
13.优选的，所述石灰石的化学成分为loss：42.00％、sio2：2.14％、al2o3：0.90％、fe2o3：0.65％、cao：50.03％、mgo：1.58％、r2o：0.13％、so3：0.42％。
14.优选的，在所述配制好的原料进行粉磨时加入0.055％的助磨剂。
15.优选的，所述磷石膏水泥的初凝时间为306min，终凝时间为507min，3d抗压强度为25.3mpa，28d抗压强度为56.9mpa。
16.本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
17.本发明实施例提供的一种环保型磷石膏水泥及其制备方法，所述方法包括：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料；将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料；通过传送带将所述配制好的原料送入水泥磨机进行粉磨处理，得到水泥粉末；通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理；通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，得到磷石膏水泥。用以解决现有技术中使用的道路水泥，存在初凝时间短、后期强度低的技术问题。通过在水泥粉磨前掺入磷石膏，同时调节磷石膏掺入比例，实现了凝结时间长、富裕强度高，保障混凝土的耐久性，具有适应性好、利于施工的特点，从而有效解决了水泥初凝时间短、后期强度低的问题，同时还消耗了大量工业废渣，减少磷石膏二次污染的技术效果。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
19.图1为本发明实施例中提供的一种环保型磷石膏水泥及其制备方法的流程示意图；
具体实施方式
20.本发明实施例提供了一种环保型磷石膏水泥及其制备方法，解决了解决现有技术中使用的道路水泥，存在初凝时间短、后期强度低的技术问题。
21.本发明提供的技术方案总体思路如下：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料；将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料；通过传送带将所述配制好的原料送入水泥磨机进行粉磨处理，得到水泥粉末；通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理；通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，得到磷石膏水泥。通过在水泥粉磨前掺入磷石膏，同时调节磷石膏掺入比例，实现了凝结时间长、富裕强度高，保障混凝土的耐久性，具有适应性好、利于施工的特点，从而有效解决了水泥初凝时间短、后期强度低的问题，同时还消耗了大量工业废渣，减少磷石膏二次污染的技术效果。
22.下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术
方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
23.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
24.实施例一
25.本发明实施例提供了一种环保型磷石膏水泥，所述磷石膏水泥应用于一道路基层，其特征在于，所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比为：硅酸盐水泥熟料77.5％、石灰石8％、磷石膏6.5％、燃煤炉渣4％、矿渣4％。
26.具体而言，目前道路基层施工采用的水泥存在初凝时间短的问题，为了解决此问题，本技术实施例中提供了一种环保型磷石膏水泥，即在水泥里掺入磷石膏。一方面，由于磷石膏中的可溶性磷和氟的存在可以减慢水化硬化，在水化初期可溶磷和氟形成磷酸钙和氟化钙沉淀覆盖在半水石膏表面，阻碍其溶出与水化，使得水泥凝结迟缓；另一方面可溶磷和氟的存在减少了水泥水化生成氢氧化钙含量，使生成钙矾石速度减慢，故本技术实施例优选磷石膏作为缓凝剂用于延缓水泥的初凝时间，进一步实现了延缓水泥凝结，初凝时间长的技术效果。
27.此外，磷石膏主要有灰黑色和灰白色两种，颗粒直径一般为5～50μm，结晶水含量20％～25％。磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，其组分主要是二水硫酸钙。磷石膏的组成比较复杂，除硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费。面临天然石膏资源的不断枯竭，以及磷化工企业磷石膏堆存的压力，加大磷石膏的综合利用是必然趋势，将其用作水泥缓凝剂是磷石膏发展和推广的主要方向。
28.进一步的，所述磷石膏水泥的比表面积为390
±
10m2/kg，细度为7
±
2、三氧化硫为2.0
±
0.2，烧失量≤5.0％。
29.具体而言，硅酸盐水泥熟料77.5％、石灰石8％、磷石膏6.5％、燃煤炉渣4％、矿渣4％，按照这个物料配比生产出的磷石膏水泥的比表面积可达390
±
10m2/kg，细度为7
±
2、三氧化硫为2.0
±
0.2，烧失量≤5.0％。
30.实施例二
31.图1为本发明实施例中一种环保型磷石膏水泥及其制备方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种环保型磷石膏水泥及其制备方法，所述方法包括：
32.步骤s110：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料；
33.步骤s120：将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料；
34.进一步的，所述将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料，包括：
35.从熟料库中称量，获得硅酸盐水泥熟料；
36.从石膏库中称量，获得磷石膏；
37.获得矿渣、燃煤炉渣、石灰石，并按比例混合；
38.将硅酸盐水泥熟料、磷石膏、矿渣、燃煤炉渣、石灰石混合后，通过水泥配料站进行
配料称重，得到配制好的原料。
39.具体而言，根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，计算出各组成的待称重量，具体地，从熟料库中取出硅酸盐水泥熟料，单独计量称重，同时从石膏库中取出一定量的磷石膏，也单独计量称重，具体地，所述磷石膏的化学成分为：品位≥75.0％、so3≥38.0％、附着水≤17.0％、结晶水≥12.0％、氯离子≤0.04％、ph≥5、水溶性五氧化二磷≤0.50％、放射性内照射指数ira≤1.0、外照射指数ir≤1.0。所述磷石膏水泥原料组成中的矿渣、燃煤炉渣、石灰石按比例混合，一并计量称重，最后将原料的各组成混合在一起，运输至水泥配料站内进行配料称重，从而得到配制好的原料，其中，所述磷石膏、矿渣、燃煤炉渣、石灰石的化学成分如表1所示：
40.表1磷石膏、矿渣、燃煤炉渣、石灰石的化学成分表
41.品种loss％sio2％al2o3％fe2o3％cao％mgo％r2o％so3％p2o5％磷石膏19.497.570.530.2430.300.36/40.211.09矿渣-0.1631.0815.641.6039.049.890.861.19/燃煤炉渣2.1461.6318.964.614.591.542.041.12/石灰石42.002.140.900.6550.031.580.130.42/
42.步骤s130：通过传送带将所述配制好的原料送入水泥磨机进行粉磨处理，得到水泥粉末；
43.步骤s140：通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理；
44.步骤s150：通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，得到磷石膏水泥。
45.进一步的，在所述配制好的原料进行粉磨时加入0.055％的助磨剂。
46.进一步的，所述磷石膏水泥的初凝时间为306min，终凝时间为507min。
47.进一步的，所述磷石膏水泥的3d抗压强度为25.3mpa。
48.进一步的，所述磷石膏水泥的28d抗压强度为56.9mpa。
49.具体而言，将所述配制好的原料通过传送带送入水泥磨机进行粉磨处理，其中，物料搭配比例见表2，需加入0.055％的助磨剂，将所述配制好的原料粉磨至适宜的粒度，形成一定的颗粒级配，得到水泥粉末，其中，比表面积可达390
±
10m2/kg，细度为7
±
2，三氧化硫为2.0
±
0.2，烧失量≤5.0％，从而增大水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体的凝结、硬化要求。
50.表2磨头混合物料搭配情况
51.品种熟料石灰石矿渣磷石膏燃煤炉渣物料比例77.5846.54
52.通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理，从而达到改善工作环境，预防职业病危害，回收粉尘再利用，符合环保要求。最后通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，从而得到磷石膏水泥。
53.本技术实施例对制备而成的所述磷石膏水泥进行性能检测，其中，所述磷石膏水泥性能检测结果见表3，从结果，我们可得知：所述磷石膏水泥的初凝时间可达306min，终凝时间为507min；3d抗压强度为25.3mpa，28d抗压强度为56.9mpa，满足了道路施工对水泥的要求。本技术实施例通过在水泥粉磨前掺入磷石膏，同时调节磷石膏掺入比例，从而实现了凝结时间长、富裕强度高，保障混凝土的耐久性，具有适应性好、利于施工的特点，有效解决
了水泥初凝时间短、后期强度低的问题，从环保角度来讲，还消耗了大量工业废渣，减少了磷石膏二次污染的技术效果。
54.表3磷石膏水泥性能检测结果
[0055][0056]
本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0057]
本发明实施例提供的一种环保型磷石膏水泥及其制备方法，所述方法包括：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料；将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料；通过传送带将所述配制好的原料送入水泥磨机进行粉磨处理，得到水泥粉末；通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理；通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，得到磷石膏水泥。用以解决现有技术中使用的道路水泥，存在初凝时间短、后期强度低的技术问题。通过在水泥粉磨前掺入磷石膏，同时调节磷石膏掺入比例，实现了凝结时间长、富裕强度高，保障混凝土的耐久性，具有适应性好、利于施工的特点，从而有效解决了水泥初凝时间短、后期强度低的问题，同时还消耗了大量工业废渣，减少磷石膏二次污染的技术效果。
[0058]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0059]
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种环保型磷石膏水泥，所述磷石膏水泥应用于一道路基层，其特征在于，所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比为：硅酸盐水泥熟料77.5％、石灰石8％、磷石膏6.5％、燃煤炉渣4％、矿渣4％。2.如权利要求1所述的磷石膏水泥，其特征在于，所述磷石膏水泥的比表面积为390
±
10m2/kg，细度为7
±
2、三氧化硫为2.0
±
0.2，烧失量≤5.0％。3.一种环保型磷石膏水泥的制备方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料；将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料；通过传送带将所述配制好的原料送入水泥磨机进行粉磨处理，得到水泥粉末；通过选粉机对所述水泥粉末进行收尘处理；通过提升机将所述收尘后的水泥粉末提升至成品库，得到磷石膏水泥。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述各组分原料混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料，包括：从熟料库中称量，获得硅酸盐水泥熟料；从石膏库中称量，获得磷石膏；获得矿渣、燃煤炉渣、石灰石，并按比例混合；将硅酸盐水泥熟料、磷石膏、矿渣、燃煤炉渣、石灰石混合后，通过水泥配料站进行配料称重，得到配制好的原料。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述磷石膏的化学成分为loss：19.49％、sio2：7.57％、al2o3：0.53％、fe2o3：0.24％、cao：30.30％、mgo：0.36％、so3：40.21％、p2o5：1.09％。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述矿渣的化学成分为loss：-0.16％、sio2：31.08％、al2o3：15.64％、fe2o3：1.60％、cao：39.04％、mgo：9.89％、r2o：0.86％、so3：1.19％。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述燃煤炉渣的化学成分为loss：2.14％、sio2：61.63％、al2o3：18.96％、fe2o3：4.61％、cao：4.59％、mgo：1.54％、r2o：2.04％、so3：1.12％。8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石灰石的化学成分为loss：42.00％、sio2：2.14％、al2o3：0.90％、fe2o3：0.65％、cao：50.03％、mgo：1.58％、r2o：0.13％、so3：0.42％。9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述配制好的原料进行粉磨时加入0.055％的助磨剂。10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磷石膏水泥的初凝时间为306min，终凝时间为507min，3d抗压强度为25.3mpa，28d抗压强度为56.9mpa。

技术总结
本发明提供了一种环保型磷石膏水泥及其制备方法，所述磷石膏水泥应用于一道路基层，其特征在于，所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比为：硅酸盐水泥熟料77.5％、石灰石8％、磷石膏6.5％、燃煤炉渣4％、矿渣4％。所述方法包括：根据所述磷石膏水泥的原料组成及重量配比，获得所述磷石膏水泥的各组分原料，混合称重后得到配制好的原料；将所述配制好的原料经过粉磨、收尘处理后提升至成品库，得到磷石膏水泥。通过在水泥粉磨前掺入磷石膏，实现了凝结时间长、富裕强度高，保障混凝土的耐久性，具有适应性好、利于施工的特点，有效解决了水泥初凝时间短、后期强度低的问题，同时还消耗了大量工业废渣，减少磷石膏二次污染的技术效果。果。果。


技术研发人员：邓洋 鲁军川 郑小明 阮嘉 刘军 张娟丽
受保护的技术使用者：陕西建材科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/5