环保型硫氧镁材料生产工艺及硫氧镁板制造技术

本申请公开了一种环保型硫氧镁材料生产工艺及硫氧镁板。环保型硫氧镁材料生产工艺，包括如下步骤：制备活性氧化镁含量在60～80wt%的轻烧氧化镁；硫酸盐制浆法所得的黑液中加入硫酸调节pH值，至pH值≤3后，加入轻烧氧化镁制备硫酸镁溶液；硫酸镁溶液调节至合适浓度时，再次加入轻烧氧化镁和改性剂，制成硫氧镁浆料；其中，改性剂包括减水剂、以氮为配位原子的螯合树脂、分散剂、防水剂，通过调整二次投入的轻烧氧化镁、改性剂和硫酸镁溶液的物料比，使得制得的硫氧镁材料具有优异的耐水性和力学性能。力学性能。

【技术实现步骤摘要】
环保型硫氧镁材料生产工艺及硫氧镁板


[0001]本申请涉及建筑材料生产方法的
，更具体地说，它涉及一种环保型硫氧镁材料生产工艺及硫氧镁板。

技术介绍

[0002]硫氧镁材料的常规生产工艺是将高活性轻烧氧化镁加入至一定浓度的七水硫酸镁溶液中，再加入改性剂等助剂，搅拌共混后所得浆料注入模具中，浆料固化后脱模、养护即可得硫氧镁材料。
[0003]随着硫氧镁材料的广泛使用，传统硫氧镁材料生产技术对轻烧氧化镁粉中活性镁品质以及七水硫酸镁的品质要求较高，由于低品质轻烧氧化镁中活性氧化镁含量低于80wt％，导致制得的硫氧镁材料的抗压强度仅5MPa，软化系数低至0.11，硫氧镁材料的力学性能和耐水性能无法满足其在建筑材料方面的使用标准，低品质轻烧氧化镁难以应用于硫氧镁材料的生产。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种环保型硫氧镁材料生产工艺及硫氧镁板，旨在于解决低品质轻烧氧化镁难以应用于硫氧镁材料的生产问题，并提供一种力学性能和耐水性能优异的硫氧镁板。
[0005]第一方面，本申请提供的一种环保型硫氧镁材料生产工艺，采用如下的技术方案：一种环保型硫氧镁材料生产工艺，包括如下制备步骤：原料准备：选择活性氧化镁的含量为60～80wt％的轻烧氧化镁；废酸处理：硫酸盐制浆法所得的黑液中加入硫酸，直至黑液pH值≤3，静置沉淀，过滤得到母液，向母液中投入轻烧氧化镁，直至母液pH值为7
±
0.5，得到硫酸镁溶液，调节硫酸镁溶液中硫酸镁的浓度至0.68～1.36kg/L；硫氧镁材料制备：向硫酸镁溶液中二次投入轻烧氧化镁、改性剂，搅拌共混得到硫氧镁浆料，硫氧镁浆料固化成型得到硫氧镁材料；其中，改性剂包括减水剂、以氮为配位原子的螯合树脂、保水剂、防水剂，二次投入的轻烧氧化镁、减水剂、以氮为配位原子的螯合树脂、保水剂、防水剂与硫酸镁溶液的料液比为(1.05～2.24)kg:(0.025～0.061)kg:(0.25～0.34)kg:(0.001～0.01)kg:(0.041～0.133)kg:1L。
[0006]本申请通过采用上述技术方案，以低品质轻烧氧化镁和黑液作为硫氧镁材料的制备原料，先制备硫酸镁溶液，继而向硫酸镁溶液中加入轻烧氧化镁、改性剂，得到力学性能和耐水性能优异的硫氧镁材料；具体原理如下：硫酸盐制浆工艺中产生的黑液主要包括木质素、半纤维素等有机物，以及与有机物结合的钠盐、氢氧化钠等无机盐。向黑液中加入硫酸能够使得原本溶于水的碱木质素发生亲电取代反应，产生酸析木质素，酸析木质素吸附碱木质素静置沉淀后析
出，可作为副产物回收利用；母液中富含的硫酸与轻烧氧化镁反应生成硫酸镁；硫酸镁与轻烧氧化镁反应，通过改性剂中的减水剂与保水剂共同作用，使得轻烧氧化镁和改性剂中的固体成分在硫酸镁溶液中充分分散，使得用水量降低但硫氧镁浆料凝结速率适中，促进碱式硫酸镁晶相的生成，并且还能够使得硫酸镁溶液中含有的大量硫酸钠晶体析出，填充硫氧镁材料内部孔隙，优化硫氧镁材料的内部结构；而防水剂增大硫氧镁材料表面接触角，抑制硫酸钠晶体吸湿，阻碍水分入侵硫氧镁材料，从而使得硫氧镁材料具备优异的耐水性；同时，在以氮为配位原子的螯合树脂作用下，黑液中含有重金属离子和轻烧氧化镁中含有的重金属氧化物被充分吸附，从而使得硫氧镁材料中可溶性重金属离子含量达到安全标准；由于螯合树脂的酸碱稳定性较好，其结构完整，能够起到填充作用，进一步优化硫氧镁材料的内部结构，降低硫氧镁材料的孔隙率。
[0007]综上所述，本申请中采用低品质轻烧氧化镁处理造纸工业中产生的污染黑液，在生成高性能的硫氧镁材料的同时，回收有利用价值的酸析木质素副产物，此硫氧镁材料的生产工艺节能环保，具有较高的经济价值。
[0008]优选的，所述原料准备步骤中，轻烧氧化镁的粒度≤0.05mm。
[0009]通过采用上述技术方案，轻烧氧化镁的粒度适中，有利于其在后续母液和硫酸镁溶液中充分反应。
[0010]优选的，所述硫酸镁溶液中硫酸镁的浓度为0.84～1.02kg/L。
[0011]通过采用上述技术方案，控制硫酸镁溶液中硫酸镁的含量，使得其与轻烧氧化镁的水化反应速率适中，进一步优化硫氧镁材料的内部结构。
[0012]优选的，所述废酸处理过程中，在调节硫酸镁溶液浓度前，向硫酸镁溶液中加入EDTA，硫酸镁溶液与EDTA的体积比为1:(0.2～0.6)，静置沉淀，过滤后调节滤液中硫酸镁的浓度。
[0013]通过采用上述技术方案，对硫酸镁溶液进行预处理，使得硫酸镁溶液中的重金属离子部分除去，降低后续制得的硫氧镁材料。
[0014]可选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
[0015]可选的，所述以氮为配位原子的螯合树脂为氨基膦酸型树脂和/或亚胺基二乙酸型螯合树脂。
[0016]可选的，所述保水剂为环糊精和/或壳聚糖。
[0017]通过采用上述技术方案，环糊精和壳聚糖吸水后具有优异的保水增稠效果，在潮湿环境下，水分入侵硫氧镁板，硫氧镁板中重金属离子和氯离子等物质不易发生迁移析出，同时，环糊精和壳聚糖含有大量的羟基能够起到助分散作用。
[0018]可选的，所述防水剂为有机硅防水剂、无机铝盐防水剂、无机硅防水剂中的一种或多种。
[0019]第二方面，本申请提供的一种硫氧镁板，采用如下的技术方案：一种硫氧镁板，按照前述环保型硫氧镁材料生产工艺制得。
[0020]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、硫酸盐制浆法所得的黑液先酸化再加入低品质轻烧氧化镁反应，制备硫酸镁溶液，向硫酸镁溶液中二次投入轻烧氧化镁、改性剂，通过改性剂中减水剂、以氮为配位原子
的螯合树脂、保水剂、防水剂的复配使用，得到力学性能和耐水性能优异的硫氧镁材料。
[0021]2、本申请中采用低品质轻烧氧化镁处理造纸工业中产生的污染黑液过程中回收有利用价值的酸析木质素副产物，此硫氧镁材料的生产工艺节能环保，具有较高的经济价值。
[0022]3、本申请中在废酸处理过程中向硫酸镁溶液中加入EDTA，显著降低了硫氧镁材料中可溶性重金属离子含量，使得硫氧镁材料的使用安全性显著提高。
具体实施方式
[0023]若无特殊说明，以下实施例和对比例的来源如下所示。
[0024]轻烧氧化镁：活性氧化镁含量60～80wt％，均来源于江西奥群化工有限公司；硫酸盐制浆所得的黑液：来源于当地造纸厂，其中碱木质素含量为1.25g/L，pH值为12.3；聚羧酸减水剂：货号TR
‑
JSSJSJ，来源于安徽泰润建材有限公司；β
‑
环糊精：纯度99％，来源于上海源叶生物科技有限公司；亚胺基二乙酸型螯合树脂:三菱CR11，粒度为0.3～0.55mm；有机硅防水剂：固含量30wt％，货号1213465，来源于济南赢裕化工有限公司。实施例
[0025]实施例1一种硫氧镁板，按照如下步骤制得：原料准备：取活性氧化镁的含量为80wt％的轻烧氧化镁，研磨破碎，筛分出粒度为0.1～1mm的轻烧氧化镁，备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型硫氧镁材料生产工艺，其特征在于，包括如下制备步骤：原料准备：选择活性氧化镁的含量为60～80wt%的轻烧氧化镁；废酸处理：硫酸盐制浆法所得的黑液中加入硫酸，直至黑液pH值≤3，静置沉淀，过滤得到母液，向母液中投入轻烧氧化镁，直至母液pH值为7
±
0.5，得到硫酸镁溶液，调节硫酸镁溶液中硫酸镁的浓度至0.68～1.36kg/L；硫氧镁材料制备：向硫酸镁溶液中二次投入轻烧氧化镁、改性剂，搅拌共混得到硫氧镁浆料，硫氧镁浆料固化成型得到硫氧镁材料；其中，改性剂包括减水剂、以氮为配位原子的螯合树脂、分散剂、防水剂，二次投入的轻烧氧化镁、减水剂、以氮为配位原子的螯合树脂、分散剂、防水剂与硫酸镁溶液的料液比为(1.05～2.24)kg:(0.025～0.061)kg:(0.25～0.34)kg:(0.001～0.01)kg:(0.041～0.133)kg:1L。2.根据权利要求1所述的环保型硫氧镁材料生产工艺，其特征在于：所述原料准备步骤中，轻烧氧化镁的粒度≤0.05mm。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆英，刘立新，周大为，王小亮，卞思聪，
申请(专利权)人：江苏正方园建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：