本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種磷渣粉及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
貴州磷礦資源豐富，磷礦保有儲(chǔ)量達(dá)到40億噸，工業(yè)儲(chǔ)量26.54億噸。其中P2O5含量＞30％的富礦達(dá)到4.6億噸，富礦總量位居全國第一位。通常生產(chǎn)1噸黃磷大約產(chǎn)生8～10噸磷渣，生產(chǎn)黃磷排放的工業(yè)廢渣累計(jì)達(dá)到百萬噸以上，磷渣堆放需要占用土地，磷渣堆場在雨水的作用下，磷渣有毒元素會(huì)造成河流的污染，對(duì)人畜造成危害。
為了減少環(huán)境污染，充分利用工業(yè)廢渣變廢為寶，在水泥生料摻入磷渣作原料，代替部分石灰石、頁巖配料，減少原料用量，磷渣對(duì)熟料煅燒具有礦化劑的作用，它可以降低燒成溫度，減少熟料熱耗，降低配煤量。
目前，大部磷渣會(huì)直接送入生產(chǎn)線處理，我國國內(nèi)各個(gè)磷渣生產(chǎn)線仍處在起步階段，屬粗加工。因此，當(dāng)需要對(duì)磷渣進(jìn)行精加工時(shí)，還需要增加后續(xù)磨礦作業(yè)等工序。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的在于提供一種磷渣粉的制備方法，以解決現(xiàn)有制備磷渣粉的過程中對(duì)于磷渣的加工過程中磨礦作業(yè)水平不高的問題。所述的磷渣粉的制備方法，采用輥壓機(jī)和球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝，物料經(jīng)多次擠壓細(xì)碎粉碎、風(fēng)力及機(jī)械分選、烘干，逐步細(xì)化粉化，得到磷渣粉，具有方便、簡單、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的磷渣粉的制備方法所制備的磷渣粉，該磷渣粉具有比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，其比表面積≥420m2/kg。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種磷渣粉的制備方法，包括以下步驟：
將磷渣粉碎，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉。
磷渣主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的氧化物組成。主要的礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體，還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等。有的地區(qū)因礦石含鈦和釩，磷渣中也稍含有這些成分。磷渣中各種成分的含量因煉鋼爐型、鋼種以及每爐鋼冶煉階段的不同，有較大的差異。
磷渣是黃磷廠生產(chǎn)黃磷時(shí)產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，它經(jīng)過高溫水淬急冷，外觀呈細(xì)顆粒狀，帶灰白色，為水淬渣，其化學(xué)成分與鐵廠煉鐵時(shí)排放的?；郀t礦渣相似，粒度在2～5mm，有少量塊狀磷灰石，磷渣的主要化學(xué)成分為SiO2、CaO，還有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、F，等。磷渣水淬處理后，玻璃體含量在90％以上，主要潛在礦物組成為假硅灰石(αCaO·SiO2)，槍晶石(3CaO·2SiO2·CaF2)，磷渣中P2O5含量較高時(shí)，還有少量的氟磷灰石。
本申請所提供的磷渣粉的制備方法，采用輥壓機(jī)和球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝，物料經(jīng)多次擠壓細(xì)碎粉碎、風(fēng)力及機(jī)械分選、、烘干，逐步細(xì)化粉化，得到磷渣粉，具有方便、簡單、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。
輥壓機(jī)加球磨機(jī)組成的輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝，其中輥壓機(jī)、氣流分級(jí)機(jī)、高效選粉機(jī)、系統(tǒng)收塵器等組成閉路擠壓工藝系統(tǒng)，物料經(jīng)多次擠壓細(xì)碎粉碎、風(fēng)力及機(jī)械分選、烘干，逐步細(xì)化粉化，細(xì)粉經(jīng)收集后作為半成品入磨；球磨機(jī)系統(tǒng)采用開路粉磨系統(tǒng)工藝，將入磨半成品細(xì)粉最終粉磨至磷渣微粉成品。采用輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝，可以充分發(fā)揮和平衡輥壓機(jī)的破碎功能以及球磨機(jī)的粉磨功能，實(shí)現(xiàn)磷渣的在線烘干，達(dá)到顯著增產(chǎn)節(jié)能的效果和目的。
磷渣經(jīng)過輥壓機(jī)高壓擠壓處理，結(jié)構(gòu)破壞粉碎，物料的易磨性將得到大幅度的改善，物料的粒徑也大大縮小，既十分有利于后續(xù)的粉磨作業(yè)，同時(shí)提高烘干效率。
輥壓機(jī)采用高強(qiáng)硬硬質(zhì)合金耐磨輥面，可以有效解決處理磷渣物料輥面磨損較快的難題，使用壽命延長，克服了其它粉磨方式、粉磨設(shè)備的磨損嚴(yán)重難題，從實(shí)際運(yùn)行磨損狀況分析，輥面壽命預(yù)計(jì)可以超過2年。正是由于輥面配置技術(shù)的革命性突破，使得輥壓機(jī)大規(guī)模處理磷渣應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)可能。
并且，本申請采用在線烘干技術(shù)，不設(shè)置烘干機(jī)，物料隨擠壓、細(xì)碎、粉化過程多次烘干，高效熱風(fēng)爐可以選擇鋼廠煤氣作為熱源，便于操作控制。
通過多次擠壓、細(xì)碎、分選的循環(huán)過程，提供了多次、充分的可能性，可以優(yōu)化方案及配置，配置高效精選設(shè)備及流程，提高品位(TFe≥60％)，平衡與經(jīng)濟(jì)性關(guān)系，提高生產(chǎn)附加值，并且完全可能取代或部分取代常規(guī)的后續(xù)濕法選鐵工藝流程，不存在水洗球磨尾泥污染環(huán)境以及尾泥活性低下無法再利用等難題，實(shí)現(xiàn)磷渣選鐵的革命性突破。同時(shí)由于采用外循環(huán)模式，避免了其它生產(chǎn)模式鐵渣在粉磨設(shè)備中富集造成粉磨效率下降、需要頻繁清理設(shè)備的弊端。
優(yōu)選的，所述所述磷渣的成分包括SiO2、CaO和Al2O3。優(yōu)選的，所述的磷渣粉的制備方法中所述輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)。
優(yōu)選的，所述球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
優(yōu)選的，在所述通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中還包括烘干的步驟。
優(yōu)選的，所述烘干至水量小于5％。
優(yōu)選的，所述粉碎的粒徑為0.1～100mm，更優(yōu)選的所述粉碎采用粉碎機(jī)進(jìn)行操作。
如上所述的磷渣粉的制備方法所制備的磷渣粉。
優(yōu)選的，所述的磷渣粉的比表面積≥420m2/kg。
在大量對(duì)比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上證明，磷渣微粉在比表面積為420m2/kg時(shí)，其活性最佳。
如上所述的磷渣粉的制備方法所制備的磷渣粉在制備混凝土中替代水泥的應(yīng)用。
磷渣粉是以磷渣為基本原料，經(jīng)粉磨加工成微細(xì)粉體，并激發(fā)其活性后作為高性能混凝土攙和料的一種新型建筑材料，在混凝土生產(chǎn)中可等量替代10-50％的水泥。使用磷渣微粉作為攙和料生產(chǎn)出的混凝土具有高強(qiáng)度、高抗?jié)B性、高耐久性和體積穩(wěn)定等特點(diǎn)。磷渣微粉達(dá)到國家1類民用建筑使用標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種安全的綠色環(huán)保型、清潔生產(chǎn)型建筑材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本申請所提供的磷渣粉的制備方法，采用輥壓機(jī)和球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝，物料經(jīng)多次擠壓細(xì)碎粉碎、風(fēng)力及機(jī)械分選、烘干，逐步細(xì)化粉化，得到磷渣粉，具有方便、簡單、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。
(2)本申請所提供的磷渣粉的制備方法所制備的磷渣粉具有比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，其比表面積≥420m2/kg。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實(shí)施例1
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為0.1mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)；
實(shí)施例2
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為1mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī).
實(shí)施例3
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為10mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
實(shí)施例4
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為20mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
實(shí)施例5
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為30mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
實(shí)施例6
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為40mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
實(shí)施例7
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為50mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
實(shí)施例8
本申請所提供的制備磷渣粉的方法，具體包括以下步驟：
將磷渣采用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎至粒徑為100mm，通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉后，得到磷渣粉；
在通過輥壓機(jī)加球磨機(jī)混合磨粉的過程中進(jìn)行烘干至水分低于5％；
其中，輥壓機(jī)為HFCG140-80柱釘輥面輥壓機(jī)；
球磨機(jī)為φ3.2×13m球磨機(jī)。
實(shí)驗(yàn)例1磷渣粉成品檢測
對(duì)本申請實(shí)施例1-8所提供的磷渣粉進(jìn)行檢測，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
表1 磷渣粉成品檢測結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本申請所提供的磷渣粉的制備方法所制備的磷渣粉，其比表面積≥420m2/kg，并且可以保持很好的活性。
綜上所述本申請所提供的磷渣粉的制備方法，以解決現(xiàn)有制備磷渣粉的過程中對(duì)于磷渣的加工過程中磨礦作業(yè)水平不高的問題。所述的磷渣粉的制備方法，采用輥壓機(jī)和球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝，物料經(jīng)多次擠壓細(xì)碎粉碎、風(fēng)力及機(jī)械分選、烘干，逐步細(xì)化粉化，得到磷渣粉，具有方便、簡單、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。該磷渣粉的制備方法所制備的磷渣粉，具有比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，其比表面積≥420m2/kg。
盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍；因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些替換和修改。