一种碱性硫氧镁水泥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碱性硫氧镁水泥及其制备方法，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸，第二核心外加剂为有机酸。其制备方法为：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料；(3)七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；(4)氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。本发明专利技术制备了水化完全的碱性硫氧镁水泥；核心外加剂的引入改善了硫氧镁水泥的水化相，产生了一种新的不溶性晶须水化相，进而使得其强度、柔韧性与抗水性能明显优于硫氧镁水泥。

Alkaline magnesium oxychloride cement and preparation method thereof

The present invention relates to an alkaline magnesium oxychloride cement and its preparation method, the seven by Magnesium Oxide, Magnesium Sulfate, fly ash, water additive and water into the core; the core includes a first core second admixture admixture and core admixture, the first core additives for inorganic acid, organic acid admixture for second core. The preparation method is as follows: (1) seven Magnesium Sulfate water soluble in water to prepare seven Magnesium Sulfate water solution; (2) according to the ratio of raw materials; (3) to join the first core seven additive water Magnesium Sulfate solution; (4) second core admixture and fly ash were added in Magnesium Oxide, evenly stirring, and then (3) the seven steps of adding water and stirring uniformly formed Magnesium Sulfate cement paste. The preparation of alkaline water magnesium oxychloride cement completely; the introduction of the core to improve the admixture of magnesium oxychloride cement hydration phase, resulting in a new phase of water insoluble whisker, which makes the strength, flexibility and water resistance is better than that of magnesium oxychloride cement.

【技术实现步骤摘要】
一种碱性硫氧镁水泥及其制备方法
本专利技术涉及水泥领域，具体涉及一种利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥工艺。
技术介绍
硫氧镁水泥是由活性氧化镁与硫酸镁溶液混合制备而成的MgO-MgSO4-H2O气硬胶凝材料。其与氯氧镁水泥一样具有质量轻、胶凝快的特点，但硫氧镁水泥克服了氯氧镁水泥吸潮返卤、腐蚀钢筋等缺点，具备良好抗温性能，然而其力学强度却远低于氯氧镁水泥，并且防水性能不佳，这些缺点限制其广泛应用。因此提高硫氧镁水泥的力学强度有利于硫氧镁水泥的工程性应用。研究表明水泥的强度与其水化产物的种类、相对含量以及水泥的微观结构紧密相关。因此决定硫氧镁水泥强度的主要原因归结于其水化过程及水化产物的种类和含量。传统硫氧镁水泥制备所用的原料硫酸镁溶液通常是由商品MgSO4·7H2O溶解所得。我国虽然硫酸镁资源较为丰富，但其同时作为农业肥料的应用量也较大，因此利用硫酸镁制备硫氧镁水泥势必对农业应用产生一定的竞争，进而导致硫酸镁市价提高，不利于硫氧镁水泥制备的低成本化。氧化镁法脱硫工艺在目前烟气脱硫处理领域逐渐成熟，越来越多的电厂选用氧化镁法脱硫工艺替代传统的钙法脱硫。镁法脱硫工艺采用氧化镁制备的浆液作为脱硫剂，其产生的脱硫副产物即为硫酸镁废液。大量的硫酸镁脱硫废液可回收制备七水硫酸镁，既避免了脱硫废液排放产生的二次污染，同时还为硫氧镁水泥的制备提供了所需原料硫酸镁。粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。粉煤灰在水泥基材料中的应用已有很多，其作为掺合料不仅一定程度上改善了水泥的性能，同时降低了水泥生产成本，解决了电厂固体废物堆放与污染问题。专利技术内容本专利技术提供了一种利用镁法脱硫副产物七水硫酸镁与燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥工艺，该工艺解决了硫氧镁水泥的力学强度和抗水性能差的问题，并且实现了镁法脱硫废液与电厂粉煤灰固废的充分利用。本专利技术一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸或无机盐，第二核心外加剂为有机酸或有机盐。在本专利技术的技术方案中，所述无机酸或无机盐选自磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢钠、硼酸中的一种。在本专利技术的技术方案中，所述有机酸或有机盐选自酒石酸、酒石酸盐、水杨酸、磺基水杨酸、甲酸、甲酸盐、乳酸、甘氨酸、丙二酸、丁二酸中的一种或多种的组合。在本专利技术的技术方案中，第一核心外加剂和第二核心外加剂的重量比为1:4～6，优选为1:5。在本专利技术的技术方案中，各组分的配比以重量计，氧化镁100份、七水硫酸镁20-60份、粉煤灰100～300份、第一核心外加剂0.1～0.5份以及第二核心外加剂为0.5～5份。在本专利技术的技术方案中，所述氧化镁为菱镁矿或盐湖提取锂副产物镁渣经煅烧、研磨后得到的轻烧氧化镁粉末，其细度为200目，其中活性氧化镁成分含量不低于58％。在本专利技术的技术方案中，所述七水硫酸镁取自燃煤机组脱硫废液经三效蒸发结晶技术回收制备的高浓度七水硫酸镁，纯度≥98％本专利技术另一个方面提供了碱性硫氧镁水泥的制备方法，其包括如下步骤：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为10％～30％的七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100～300份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液80～200份、第一核心外加剂0.1～1.0份以及第二核心外加剂0.5～5份；(3)七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；(4)氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。在本专利技术的技术方案中，还包括步骤(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。本专利技术再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为10％～30％的七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100～300份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液80～200份、第一核心外加剂0.1～1.0份以及第二核心外加剂0.5～5份；(3)七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；(4)氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。本专利技术再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为12％的七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰300份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液200份、硼酸0.1份以及乳酸0.5份；(3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；(4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。本专利技术再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为20％的七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰200份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液150份、硼酸0.2份以及乳酸1.0份；(3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；(4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。本专利技术再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为24％七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液100份、硼酸0.1份以及乳酸0.5份；(3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；(4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。本专利技术再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为30％七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰80份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液200份、硼酸1份以及乳酸5份；(3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；(4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。本专利技术再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为20％的七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰200份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液150份、硼酸0.2份以及丁二酸1.0份；(3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；(4)氧化镁中依次加入丁二酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性硫氧镁水泥，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸或无机盐，第二核心外加剂为有机酸或有机盐。

【技术特征摘要】
1.一种碱性硫氧镁水泥，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸或无机盐，第二核心外加剂为有机酸或有机盐。2.根据权利要求1所述的碱性硫氧镁水泥，其中所述无机酸或无机盐选自磷酸、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、硼酸中的一种。3.根据权利要求1-2任一项所述的碱性硫氧镁水泥，其中所述有机酸或有机盐选自酒石酸、酒石酸盐、水杨酸、磺基水杨酸、甲酸、甲酸盐、乳酸、甘氨酸、丙二酸、丁二酸中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的碱性硫氧镁水泥，第一核心外加剂和第二核心外加剂的重量比为1:4～6，优选为1:5。5.根据权利要求1-4任一项所述的碱性硫氧镁水泥，各组分的配比以重量计，氧化镁100份、七水硫酸镁20-60份、粉煤灰100～300份、第一核心外加剂0.1～0.5份以及第二核心外加剂为0.5～5份。6.根据权利要求1-5任一项所述的碱性硫氧镁水泥，所述氧化镁为菱镁矿或盐湖提取锂副产物镁渣经煅烧、研磨后得到的轻烧氧化镁粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏文启，蔡文婧，谢学宝，
申请(专利权)人：内蒙古中鼎工正环保有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15