一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁及其制备方法技术

本发明专利技术属于海洋人工鱼礁技术领域，具体涉及一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，并进一步公开其制备方法。本发明专利技术所述硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，利用现有硼砂或硼酸工艺的残余废物硼泥为原料，并添加由氯化镁和轻烧氧化镁形成的氯氧镁水泥形成复合材料，利用硼泥中富含Si和B元素的特点，对硅藻生长期具有促进作用，投放在海域中可以起到改善海洋生态的作用，有助于提高我国贫瘠海域的生态环境。本发明专利技术所述硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁具有轻质、高强、比重轻等性能优势，并且大幅度提高耐水性，可以用作海洋工程材料，将硼泥变废为宝，既解决了硼泥废物地面大量堆积的问题，又有效改善了海洋的生态环境。

A boron mud, magnesium oxychloride, marine ecological reef and its preparation method

The invention belongs to the technical field of marine artificial reef, in particular to a boron mud magnesium oxychloride marine ecological reef, and further discloses a preparation method thereof. The boron mud and magnesium oxychloride marine ecological reef of the invention uses the residual waste boron mud of the existing borax or boric acid process as the raw material, and the magnesium oxychloride cement formed by magnesium chloride and light burned magnesium oxide is added to form the composite material. The boron mud is rich in Si and B elements, which can promote the growth period of diatom, and can improve the marine ecology when put in the sea area It helps to improve the ecological environment of the poor sea areas in China. The boron mud and magnesium oxychloride marine ecological reef has the advantages of light weight, high strength, light specific gravity and other properties, and greatly improves the water resistance, can be used as marine engineering materials, and can turn boron mud into treasure, which not only solves the problem of a large number of boron mud waste accumulation on the ground, but also effectively improves the marine ecological environment.

【技术实现步骤摘要】
一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁及其制备方法
本专利技术属于海洋人工鱼礁
，具体涉及一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，并进一步公开其制备方法。
技术介绍
人工鱼礁是人们在海洋及淡水河流中经过科学选点而设置的构造物，旨在改善流域生态环境，为鱼类等水生生物的聚集、索饵、繁殖、生长、避敌提供必要的、安全的栖息场所，以达到保护、增殖渔业资源和提高渔获量的目的。人工鱼礁表面附着有很多微生物，生长有大量的藻类，它可以作为鱼类等逃避敌害生物的隐蔽场所，也可以提供丰富的饵料和良好的生长、繁殖环境，同时，它可以改变海洋及河流的流向和流速，使其产生上升的涡流和背涡流等，从而使营养盐类扩散，促进底部丰富的营养物质随着水流传送到水体的各层中，从而使营养物质的分布得到显著改善。目前，现有的人工鱼礁类型有很多，如混凝土人工鱼礁，具有较为坚固的特点，可根据需求制成不同的形状，为用途最为广泛的人工鱼礁之一，但由于在该混凝土中所采用的普通硅酸盐水泥pH值高，不利于藻类附着和生长，且其碳排放量高；海洋中盐类侵蚀和生物腐蚀，导致混凝土膨胀劣化和钢筋腐蚀，使得钢筋混凝土人工鱼礁寿命降低，而且需要消耗大量的水泥、砂、石等材料，因此成本较高；再如钢制人工鱼礁，通过在工厂制备好部件后，运输至码头，再进行现场组装与投放，成本较高，不易普及推广；再如竹制或木制鱼礁，其抗风浪性差，容易被腐蚀，因此这种鱼礁很少使用；再如废弃物人工鱼礁，其主要采用废旧轮胎、废旧轮胎、废旧船体等堆放形成，具有成本低的特点，但是废弃物中含有许多有害物质，容易造成环境污染。硼泥是化工厂用硼镁石或硼镁铁矿石为原料用火法制取硼砂或硼酸的残余物，生产1t硼砂将生产3-4t硼泥。随着我国经济和社会的发展，对硼砂的需求量不断扩大，进而导致硼泥的排放量也随之增长。目前，我国排放硼泥的工厂有30多个，年排放量达几百万吨，仅辽宁省硼泥堆积量就有近亿吨，并且随着对硼砂、硼酸的需求量逐年增大，以及硼镁石品味的贫化，硼泥的排放量将会越来越多。堆放的硼泥经过雨水冲刷后会将大量含硼碱性污水流入河流、耕地，造成“硼害”并导致农作物减产。但是，目前针对硼泥的再利用主要都是作为填料使用(如中国专利CN103253977A或CN103556725A)，无法满足硼泥的废物利用需求。硼是海洋中浮游植物及生物生长所必须的微量元素，它们对硼有一定的吸收富集能力，缺硼时会对植物及生物的生长极为不利。我国海水中硼含量在0.32-3.15mg.kg-1，略小于研究海生植物生长的4.6mg.kg-1的需求量，而适合硅藻生长的B元素含量更是至少要大于0.5mg.kg-1，因此在贫瘠海水中加入少量硼会有利于浮游植物的生长。有研究表明，Si元素的加入也有利于硅藻对B元素的吸收，而硼泥中的主要成分就是Si和Mg元素，因此，以硼泥资源用于改善海洋生态能力对于海洋生态环境的保护以及硼泥资源的废物利用均具有重要的意义。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，所述鱼礁利用硼泥富含B和Si元素的特点，以及对氯氧镁水泥良好的改性作用，在有效改善海洋生态环境的同时解决了硼泥大量堆积的问题；本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供上述硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，包括如下重量份的原料组分：硼泥20-50重量份、轻烧氧化镁15-35重量份、氯化镁溶液20-40重量份、聚苯乳液0-2重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0-1重量份、水泥发泡剂0-5重量份、聚丙烯纤维0-5重量份、有机质2-10重量份、粉煤灰3-5重量份、稳泡剂0-2重量份、珍珠岩0-5重量份。具体的，所述硼泥的氧化镁含量为20-45％、氧化硼含量1.5-5％、氧化硅含量5-30％。具体的，所述轻烧氧化镁中氧化镁含量为70-90％、活性氧化镁含量≥50％。具体的，所述氯化镁溶液为波美度22-27Bé的溶液。具体的，所述氯化镁溶液的配制方法为：称取质量比为25-45：55-75的氯化镁与水倒入高速搅拌机中搅拌，搅拌速率控制在1200-2000转/分钟，搅拌时间5-10分钟，静置24小时，得到波美度为22-27Bé的氯化镁溶液；所述氯化镁可以由无水氯化镁，六水氯化镁，或者盐湖废弃氯化镁中的一种或几种组成；所述的水也可以由水和海水拌和组成。具体的，所述有机质包括稻壳粉1-5重量份、锯末1-5重量份。具体的，所述稳泡剂包括MPS改性硅树脂聚醚微乳液。具体的，所述水泥发泡剂包括LegaoTMLG0825等常规水泥发泡剂，也可以选用铝粉发泡、动物蛋白发泡等常规发泡方式。具体的，所述的硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁：所述硼泥的粒径为200目-500目；所述轻烧氧化镁的粒径为200目-500目；所述聚丙烯纤维的粒径长度为2mm-5mm；所述有机质的粒径为8目-100目(0.1-2mm)；所述粉煤灰的粒径为300目-800目；所述珍珠岩的粒径为8目-100目(0.1-2mm)。本专利技术还公开了一种制备所述硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁的方法，包括如下步骤：(1)称取选定量的各原料组分，备用；(2)将上述原料组分中的干料(包括硼泥、轻烧氧化镁、珍珠岩、聚丙烯纤维、有机质、粉煤灰)进行配料并搅拌均匀，并加入原料组分中的湿料(包括氯化镁溶液、聚苯乳液、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、水泥发泡剂、MPS改性硅树脂聚醚微乳液)，充分搅拌得到料浆；(3)将上述制得的料浆倒入模具中，经自然养护后脱模并晾晒，即得。具体的，所述步骤(3)中，所述自然养护步骤的时间为8-24h。具体的，所述步骤(3)中，所述晾晒步骤中控制鱼礁含水率小于20％。本专利技术所述硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，利用现有硼砂或硼酸工艺的残余废物硼泥为原料，并添加由氯化镁和轻烧氧化镁形成的氯氧镁水泥形成复合材料，一方面利用硼泥中富含Si和B元素的特点，对硅藻生长期具有促进作用，投放在海域中可以起到改善海洋生态的作用，同时，由于氯氧镁水泥的主要物相组成为5相(5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O)，硼泥中的可溶性硼盐可以对氯氧镁水泥进行有效的改性，通过包裹在氧化镁表面形成硼酸镁来抑制氧化镁水化从而形成更多的5相，以提高氯氧镁水泥的性能，同时被氯氧镁水泥包裹的硼泥又可以缓慢释放到海水中，有助于提高我国贫瘠海域的生态环境。本专利技术所述硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁具有轻质、高强、比重轻等性能优势，并且大幅度提高耐水性，可以用作海洋工程材料，将硼泥变废为宝，既解决了硼泥废物地面大量堆积的问题，又有效改善了海洋的生态环境。具体实施方式本专利技术下述实施例中：所述稳泡剂MPS改性硅树脂聚醚微乳液选用市售FM-550产品；所述水泥发泡剂选用LegaoTMLG0825发泡剂产品；所述硼泥的氧化镁含量为20-45％、氧化硼含量1.5-5％、氧化硅含量5-30％，可以为任意工艺生产排放出的硼泥，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：/n硼泥20-50重量份、轻烧氧化镁15-35重量份、氯化镁溶液20-40重量份、聚苯乳液0-2重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0-1重量份、水泥发泡剂0-5重量份、聚丙烯纤维0-5重量份、有机质2-10重量份、粉煤灰3-5重量份、MPS改性硅树脂聚醚微乳液稳泡剂0-2重量份、珍珠岩0-5重量份。/n

【技术特征摘要】
1.一种硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：
硼泥20-50重量份、轻烧氧化镁15-35重量份、氯化镁溶液20-40重量份、聚苯乳液0-2重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0-1重量份、水泥发泡剂0-5重量份、聚丙烯纤维0-5重量份、有机质2-10重量份、粉煤灰3-5重量份、MPS改性硅树脂聚醚微乳液稳泡剂0-2重量份、珍珠岩0-5重量份。


2.根据权利要求1所述的硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，其特征在于，所述硼泥的氧化镁含量为20-45％、氧化硼含量1.5-5％、氧化硅含量5-30％。


3.根据权利要求1或2所述的硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，其特征在于，所述轻烧氧化镁中氧化镁含量为70-90％、活性氧化镁含量≥50％。


4.根据权利要求1-3任一项所述的硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，其特征在于，所述氯化镁溶液为波美度22-27Bé的溶液。


5.根据权利要求1-4任一项所述的硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁，其特征在于，所述有机质包括稻壳粉1-5重量份、锯末1-5重量份。


6.根据权利要求1-5任一项所述的硼泥氯氧镁海洋生态鱼礁...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕万利，胡智淇，关岩，孙美硕，
申请(专利权)人：辽宁科大中驰镁建材科技有限公司，辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21