一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法与流程

本发明涉及磷石膏应用，尤其是涉及一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法。

背景技术：

1、道路工程领域的附属设施中，混凝土的应用较为普遍，且用量大，若能将固体废物磷石膏应用于制备混凝土材料中，既可以实现扩展磷石膏的有效利用途径，实现磷石膏的废物再利用，但单一的掺入磷石膏，在自然环境因素下也会发生有害离子溢出现象。

2、所以进行磷石膏基材料的无害化处理，形成一种环境友好型复合稳定碎石材料，才能起到保护环境的效果，且有利于磷化工工艺链的健康可持续发展，同时可以节约道路工程附属设施的费用，提高其经济性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种加入生石灰进行磷石膏无害化处理后，磷石膏与水泥、集料碎石、生石灰及矿渣粉混合后形成一种环境友好型的水稳碎石材料，其强度可以达到相关道路水稳基层强度要求；石灰与磷石膏中的磷和氟进行反应，生成沉淀物使其转化为惰性物质，处理后的磷石膏产品含氟量符合无害化处理的要求；将磷石膏使用于稳定碎石中，可减少填料及水泥的成本并提供一种环境友好型的磷石膏资源再利用方式。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石，由以下原料组成：集料碎石85％～87％、磷石膏13％～15％、水泥1％～1.5％、生石灰2％～5％、矿渣粉1％～2％。

3、一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将干燥后的磷石膏经小型破碎机破碎处理后，过0.75mm筛孔，获得粒径小于0.75mm的磷石膏颗粒；

5、s2、将集料碎石在105℃烘箱中干燥4～6h；

6、s3、将水泥进行压碎处理，压碎后的水泥无明显结块、颗粒细致；

7、s4、将生石灰粉、矿渣粉分别置于105℃烘箱中干燥0.5～1h；

8、s5、将步骤s1～s4中得到的磷石膏、集料碎石、水泥、生石灰粉和矿渣粉在搅拌盆中充分搅拌后，加入中性、20℃的水，而后采用手持型小型搅拌机搅拌，使得相应材料与水充分拌合，直至无明显干燥材料，获得磷石膏基稳定碎石材料；

9、s6、将磷石膏基稳定碎石材料压实成型，形成150×150mm圆柱形试件；

10、s7、将成型150×150mm圆柱形混凝土试件在标准脱模机下，采用顶推法进行脱模；脱模后，将圆柱形试件放置到20℃、95％湿度条件的养护箱内，养护7天，第7天时将其放置于20℃的水槽中，且水面应略高于试件约2～3cm，试件之间间隔5～10mm，进行浸水处理，获得磷石膏基稳定碎石。

11、优选的，所述步骤s1中磷石膏在自然环境潮湿条件下干燥至松散半潮湿状态，干燥后含水率为14％。

12、优选的，所述步骤s2集料碎石无过多杂质，且需干燥处理至质量呈稳定状态。

13、优选的，所述步骤s3水泥为42.5型普通硅酸盐水泥，水泥采用圆柱形滚筒进行碾压处理，压碎后的水泥进行过筛处理，除去多余杂质；压碎后的水泥保持干燥，防止发生水化反应。

14、优选的，所述步骤s4生石灰粉破碎过筛至粒度小于0.75mm。

15、优选的，所述步骤s4矿渣粉研磨至20目细度且符合95％活性指数。

16、优选的，所述步骤s7中获得的磷石膏基稳定碎石根据gb/t 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(iso法)》，使用wdw-50型电子万能试验机测试不同龄期的抗压强度，磷石膏基稳定碎石抗压强度应为4mpa～6mpa。

17、集料碎石、磷石膏、水泥、生石灰粉、矿渣粉均满足《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》jtge51-2009中对胶凝材料的要求。

18、因此，本发明采用上述一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，具有如下技术效果：

19、(1)本发明根据工业废渣磷石膏自身的化学组成，将其加入集料碎石材料中，并加入水泥、生石灰和矿渣粉，石灰与磷石膏中的磷和氟进行反应，生成沉淀物使其转化为惰性物质，处理后的磷石膏产品含氟量符合无害化处理的要求，有效提高了磷石膏的利用率；

20、(2)本发明制备的磷石膏基稳定碎石，磷石膏与水泥、集料碎石、生石灰及矿渣粉混合后形成一种环境友好型的水稳碎石材料，抗压强度在4mpa～6mpa之间，其强度可以达到相关道路水稳基层强度要求，可以保证水稳基层的整体强度，同时保证环境无污染；

21、(3)从生产原料角度而言，本发明将磷石膏使用于稳定碎石中，可以有效利用多种固体废弃物，不仅具有显著的环境效益，还可以降低生产的综合成本。

22、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石，其特征在于，按质量份数计，包括：集料碎石85～87％、磷石膏13～15％、水泥1～1.5％、生石灰2～5％、矿渣粉1～2％。

2.一种如权利要求1所述的环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，其特征在于：所述步骤s1中磷石膏在自然环境潮湿条件下干燥至松散半潮湿状态，干燥后含水率为14％。

4.根据权利要求2所述的一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，其特征在于：所述步骤s3中水泥为42.5型普通硅酸盐水泥。

5.根据权利要求2所述的一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，其特征在于：所述步骤s4生石灰粉干燥后粉碎过筛至粒度小于0.75mm。

6.根据权利要求2所述的一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，其特征在于：所述步骤s4中矿渣粉干燥后，粉碎至20目细度且符合95％活性指数。

7.根据权利要求2所述的一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，其特征在于：所述步骤s7中磷石膏基稳定碎石抗压强度为4mpa～6mpa。

8.一种磷石膏在制备复合稳定碎石中的应用。

技术总结
本发明公开了一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石，按质量份数计，包括：集料碎石85～87％、磷石膏13～15％、水泥1～1.5％、生石灰2～5％、矿渣粉1～2％；将含水率为14％的磷石膏与不同粒径的集料碎石、水泥、生石灰、矿渣粉混合，加水搅拌，制备磷石膏基复合稳定碎石。本发明采用上述一种环境友好型磷石膏基复合稳定碎石制备方法，制备的磷石膏基复合稳定碎石中，石灰与磷石膏中的磷和氟进行反应，生成沉淀物使其转化为惰性物质，处理后的磷石膏产品含氟量符合无害化处理的要求。

技术研发人员：董晨阳,向晖,夏达东,符颖丽,胡小弟,胡洁,李国东,荆亚飞,李峰,万九鸣,吴浩
受保护的技术使用者：中建铁路投资建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15