建筑保温墙体材料及其制备方法

1.建筑保温墙体材料，包括有以下组分经混合，成型和养护而成，各组分含量为：磷石膏20%～35%，赤泥15%～25%，水泥15%～25%，粉煤灰10%～25%，黄砂5%～10%，石灰
4%～8%，发泡剂0.2%～1.0%，均为质量百分比，所述的发泡剂为Al粉。
2.根据权利要求1所述的建筑保温墙体材料，其特征在于：各组分含量为磷石膏31%，赤泥22%，水泥18%，粉煤灰17%，黄砂6.8%，石灰5%，Al粉0.2%，均为质量百分比。
3.权利要求1所述的建筑保温墙体材料的制备方法，其特征是包括有以下步骤：
1）浆料的制备
先将磷石膏、赤泥、粉煤灰、水泥、黄砂和石灰按比例混合，再加入发泡剂，得到混合均匀的物料，各组分含量为：磷石膏20%～35%，赤泥15%～25%，水泥15%～25%，粉煤灰10%～
25%，黄砂5%～10%，石灰4%～8%，发泡剂0.2%～1.0%，均为质量百分比；
2）混合料的处理
向混合好的物料中加入占物料质量25%～45%的水，球磨1.5～2.5h，制得料浆；
3）坯体的制备
将步骤2）所得球磨后的料浆倒入模具中注模成型；
4）养护
将步骤3）所得成型的坯体置于养护箱中，在高温高压下养护，再置于自然状态下养护，所述养护的工艺条件为：所得坯体在温度为80～120℃、压力为1MPa～3MPa下养护24h～
48h，再置于自然状态下养护6～8天。
4.根据权利要求3所述的建筑保温墙体材料的制备方法，其特征在于各组分含量为：
磷石膏31%，赤泥22%，水泥18%，粉煤灰17%，黄砂6.8%，石灰5%，发泡剂0.2%，均为质量百分比。

建筑保温墙体材料及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及建筑保温材料领域，具体涉及一种利用工业废弃物磷石膏和赤泥制备建筑保温墙体材料的方法。\n背景技术\n[0002] 磷石膏是生产磷酸时排出的一种工业副产物，用湿法方法制备磷酸产生的废渣其主要成分是与天然石膏物理性质相类似的二水石膏，每生产1吨磷酸约排放5吨磷石膏。目前，全球磷石膏年排放量达2.8亿吨，而随着我国磷肥行业的快速发展，我国磷石膏排放量已超过5000万吨，占全球石膏排放量的18%。在我国磷石膏的排放量中，有27.7%的磷石膏用于制造水泥和石膏建材制品、生产化工原料、用作工业或路基填料、改良土壤、提取稀土元素等，而全球的利用率只达到20%左右。由于磷石膏含有五氧化二磷、氟、游离酸及放射性物质等有害物质，国家环保部门已将其定性为危险废弃物，任意地排放会造成环境污染；\n磷石膏长期堆积不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，还会引起地表水及地下水的污染。\n[0003] 赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的颗粒极细、强碱性固体废渣，每生产1吨氧化铝，大约产生赤泥0.8~1.5吨。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝\n2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨。大量赤泥废渣堆积如山占用土地，污染大气，污染水和污染环境。\n[0004] 目前关于磷石膏的综合利用主要集中在制备化肥，石膏板，水泥缓凝剂，建筑石膏粉及生产硫酸联产水泥，而没有将磷石膏与赤泥混合做建筑保温材料的专利。\n发明内容\n[0005] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种建筑保温材料及其制备方法，所得建筑保温墙体材料轻质、多孔、强度较高，具有较好的保温、隔热、隔音功能，符合国家标准要求。\n[0006] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：建筑保温墙体材料，包括有以下组分经混合，成型和养护而成，各组分含量为：磷石膏20%～35%，赤泥15%～25%，水泥15%～\n25%，粉煤灰10%～25%，黄砂5%～10%，石灰4%～8%，发泡剂0.2%～1.0%，均为质量百分比。\n[0007] 按上述方案，其特征在于所述的发泡剂为Al粉。\n[0008] 按上述方案，各组分含量优选为磷石膏31%，赤泥22%，水泥18%，粉煤灰17%，黄砂\n6.8%，石灰5%，Al粉0.2%，均为质量百分比。\n[0009] 所述的建筑保温墙体材料的制备方法，其特征是包括有以下步骤：\n[0010] 1）浆料的制备 \n[0011] 先将磷石膏、赤泥、粉煤灰、水泥、黄砂和石灰按比例混合，再加入发泡剂，得到混合均匀的物料，各组分含量为：磷石膏20%～35%，赤泥15%～25%，水泥15%～25%，粉煤灰\n10%～25%，黄砂5%～10%，石灰4%～8%，发泡剂0.2%～1.0%，均为质量百分比；\n[0012] 2）混合料的处理\n[0013] 向混合好的物料中加入占物料质量25%～45%的水，球磨1.5～2.5h，制得料浆；\n[0014] 3）坯体的制备 \n[0015] 将步骤2）所得球磨后的料浆倒入模具中注模成型；\n[0016] 4）养护\n[0017] 将步骤3）所得成型的坯体置于养护箱中，在高温高压下养护，再置于自然状态下养护。\n[0018] 按上述方案，各组分含量为：磷石膏31%，赤泥22%，水泥18%，粉煤灰17%，黄砂\n6.8%，石灰5%，发泡剂0.2%，均为质量百分比。\n[0019] 按上述方案，所述养护的工艺条件为：所得坯体在温度为80～120℃、压力为\n1MPa～3MPa下养护24h～48h，再置于自然状态下养护6～8天。\n[0020] 本发明所述的磷石膏的组成为CaO19.05%～32.72%、SiO220.56%～41.28%、Fe2O30.09% ～ 1.45%、Al2O30.39% ～ 1.81%、SO327.46% ～ 40.57%、P2O50.79% ～ 1.78%、Na2O0.13%～0.98%、K2O0.12%～0.85%，CaSO4·2H2O的含量约为90%，此外还含有少量的有机磷、硫、氟类化合物杂质存在，均为质量百分比。\n[0021] 所述的赤 泥的主要组 成为CaO13.27%～40.78%、SiO215.22% ～25.36%、Fe2O33.41% ～7.53%、Al2O321.55% ～ 43.46%、TiO20.82%～ 2.93%、Na2O2.82% ～ 5.62%、K2O0.2%～0.77%和多种微量成分，均为质量百分比；\n[0022] 所述的粉煤灰的主要组成为Al2O317.67%～36.28%，SiO238.53%～60.48%，CaO3.71%～15.28%，Fe2O31.33%～9.76%，Na2O0.82%～3.23%、K2O0.45%～1.81%均为质量百分比。\n[0023] 本发明的机理原理：本发明利用磷石膏的酸性与赤泥的碱性中和，提供主要的基料；水泥作为胶凝材料，粉煤灰和石灰产生的活性成分进一步提高水泥的胶凝作用；黄砂能提高坯体的强度。发泡剂与水泥、粉煤灰中的活性成分反应产生气体而形成气泡。\n[0024] 本发明与现有技术相比具有的优点主要是：工业废渣磷石膏与赤泥得到有效利用，使磷石膏与赤泥对环境的污染减小，有利于资源的循环利用。该建筑保温材料的生产具有周期短，成本低，无放射性污染，密度较低，强度高的优点。经技术部门检验：显气孔率，容重率达到GB/T 1966-1996，耐压强度达到GB/T1965-1996，导热系数达到JC/T 1062-2007的要求的建筑保温材料。\n具体实施方式\n[0025] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但不会构成对本发明的限制。\n[0026] 实施例1：\n[0027] 1.配料：\n[0028] 原料配比按以下重量百分比计：磷石膏34%，赤泥16%，水泥20%，粉煤灰15%，黄砂\n7.6%，石灰7%，Al粉0.4%，先将磷石膏、赤泥、粉煤灰、水泥、黄砂和石灰混合，再加入发泡剂；外加占混合物料35%的水，球磨2h。\n[0029] 2．成型：将混合好的原料进行注模成型，得到坯体。\n[0030] 3．养护：将所得坯体置于养护箱中，在温度90℃、压力2MPa下养护48h，再置于自然状态下养护6天，得到建筑保温材料。\n[0031] 经测试，建筑保温材料气孔率为45.3%，符合JC943-2004；密度为0.76g/cm3，符合JC/T 1062-2007的要求；耐压强度为50MP，符合GB/T1965-1996的要求；导热系数为0.19 w/(m•k)，符合 JC/T 1062-2007的要求。\n[0032] 磷石膏\n[0033] \n组分 CaO SiO2 Fe2O3 Al2O3 SO3 P2O5 Na2O K2O 其它\n含量 25.30 23.46 0.87 1.79 37.46 0.79 0.13 0.72 9.48\n[0034] 赤泥\n[0035] \n组分 CaO SiO2 Fe2O3 Al2O3 Na2O K2O TiO2 其它\n含量 14.27 17.2 4.10 31.05 4.82 0.45 2.30 25.81\n[0036] 粉煤灰\n[0037] \n组分 Al2O3 SiO2 CaO Na2O K2O Fe2O3 TiO2 MgO 其它\n含量 26.72 45.35 6.10 1.00 1.51 8.73 1.04 1.06 8.49\n[0038] 实施例2： \n[0039] 1.配料：\n[0040] 原料配比按以下重量百分比：磷石膏30%，赤泥20%，水泥24%，粉煤灰10%，黄砂\n9.5%，石灰6%，Al粉0.5%，先将磷石膏、赤泥、粉煤灰、水泥、黄砂和石灰混合，再加入发泡剂；外加占混合物料32%的水，球磨2.5h。\n[0041] 2．成型：将混合好的原料进行注模成型，得到坯体。\n[0042] 3．养护：将所得坯体置于养护箱中，在温度95℃、压力2MPa下养护36h，再置于自然状态下养护6天，得到建筑保温材料。\n[0043] 经测试，建筑保温材料气孔率为44.8%，符合JC943-2004；密度为0.79g/cm3，符合JC/T 1062-2007的要求；耐压强度为53MP，符合GB/T1965-1996的要求；导热系数为0.17 w/(m•k)，符合 JC/T 1062-2007的要求。\n[0044] 实施例3：\n[0045] 1．配料：\n[0046] 原料配比按以下重量百分比：磷石膏30%，赤泥25%，水泥20%，粉煤灰12%，黄砂\n5.4%，石灰7%，Al粉0.6%，先将磷石膏、赤泥、粉煤灰、水泥、黄砂和石灰混合，再加入发泡剂；外加占混合物料38%的水，球磨2h。\n[0047] 2．成型：将混合好的原料进行注模成型，得到坯体。\n[0048] 3．养护：将所得坯体置于养护箱中，在温度100℃、压力1.5MPa下养护36h，再置于自然状态下养护7天，得到建筑保温材料。\n[0049] 经测试，建筑保温材料气孔率为47.8%，符合JC943-2004；密度为0.73g/cm3，符合JC/T 1062-2007的要求，耐压强度为52.5MP，符合GB/T1965-1996的要求；导热系数为0.20 w/(m•k)，符合 JC/T 1062-2007的要求。\n[0050] 实施例4：\n[0051] 1．配料：