一种低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本高效液体无碱速凝剂，所述低成本高效液体无碱速凝剂由以下重量份配比的各组分制成：磷化工副产物氟硅酸31

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]喷射混凝土湿喷技术是指借助一定压缩空气将按比例混合的新拌混凝土从喷嘴口喷出，并在喷口处与液体速凝剂混合后喷射到受喷面或修补结构面，因其凝结硬化快、施工过程粉尘污染少，喷射层匀质性高等施工特点，喷射混凝土湿喷技术已逐步替代干喷工艺，速凝剂作为喷射混凝土湿喷工艺的重要组成材料，具有显著降低喷射施工过程的喷射层滑落、提高一次喷射层厚度、加快喷射混凝土凝结硬化速率等特点；国内混凝土速凝剂经历了由高碱粉剂到低碱粉剂再到高碱液体速凝剂三代的发展过程，进入新世纪后，低碱甚至于无碱液体速凝剂开始逐步走向市场。近几年来，随着我国中西部铁路隧道、地下电站等基础建设的大力推进，液体速凝剂的使用量及市场占比发展迅速，其中液体无碱速凝剂的市场占比不断增加，但市面上的无碱液体速凝剂尚存在使用价格高、稳定储存期短、以及水泥适应性范围较小等实际应用问题，因此开发出一款能够解决上述问题的无碱速凝剂产品具有重大意义，为此，我们提出一种低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法，效能提升，生产成本低，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低成本高效液体无碱速凝剂，所述低成本高效液体无碱速凝剂由以下重量份配比的各组分制成：磷化工副产物氟硅酸31
‑
36份、改性赤泥6
‑
9份、氢氧化铝13
‑
16份、浓硫酸17
‑
23份、重质轻烧氧化镁4
‑
6份、甲酸镁5
‑
8份、悬浮剂0.5
‑
1份和稀释水30
‑
70份。
[0005]一种低成本高效液体无碱速凝剂的制备方法，该低成本高效液体无碱速凝剂的制备方法如下步骤：步骤一：首先将赤泥浆体在100℃中进行干燥处理，使其含水率≤5%，然后置于马弗炉中进行煅烧（500℃）3h，最后用球磨机研磨，过300目筛，即可得到所需改性赤泥；步骤二：其次将磷化工副产物氟硅酸加入反应釜中并开启搅拌，随后缓慢加入重质轻烧氧化镁，氢氧化铝和改性赤泥进入到反应釜内部；步骤三：然后将反应釜内部的多种原料进行充分搅拌10min后将快速加入工业浓硫酸，使其在密闭反应釜中反应90min
‑
120min；步骤四：随后待体系温度降至90℃
‑
95℃时加入悬浮剂，20min后加入10
‑
20份稀释水，再20min加入甲酸镁，继续反应20min后加入剩余稀释水；步骤五：最后将体系有效浓度稀释至42%
‑
47%，既可得到所需液态无碱速凝剂。
[0006]优选的，所述步骤一中的所述改性赤泥中氧化钠含量＜12%。
[0007]优选的，所述步骤二中的反应釜为密闭容器，承压能力不得低于0.6Mpa，所述反应釜内壁为搪瓷或聚四氟乙烯材质。
[0008]优选的，所述步骤二中的氟硅酸的浓度为17%
‑
20%，是无碱速凝剂中的促凝成分和稳定剂成分，主要与重质轻烧氧化镁生成氟硅酸镁，与氢氧化铝反应生成氟硅酸铝或氟化铝，同时也作为反应介质。
[0009]优选的，所述步骤二中的氢氧化铝的纯度≥99%，是无碱速凝剂中的促凝成分，提供铝离子，所述氧化镁为工业级重质轻烧氧化镁，纯度应大于70%，是无碱速凝剂中的促凝成分。
[0010]优选的，所述步骤三中的浓硫酸的纯度应大于98%，所述浓硫酸加入至反应釜中的时间限制在2min以内，浓硫酸是无碱速凝剂中的促凝成分，主要与氢氧化铝及赤泥中氧化铝反应生成硫酸铝，与赤泥中的氧化铁生成硫酸铁，同时提供大量的硫酸根。
[0011]优选的，所述步骤四中甲酸镁为工业级，纯度≥98%，在无碱速凝剂起到提供镁离子和甲酸根，增强早期强度的作用。
[0012]优选的，所述步骤四中的悬浮剂为水溶性悬浮剂，由植物提取的高分子物质，纯度应大于98%在无碱速凝剂起到分散、悬浮的作用。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法，具有以下好处：1、本专利技术的无碱速凝剂以磷肥副产物氟硅酸为主要原材料，可利用其作为反应介质，实现反应前期无其他水分参与反应，进一步提高反应浓度，使体系物料温度通过自身反应放热尽可能达到最高，使反应更加完全充分，并且氟硅酸可作为较好的促凝成分，并起到络合铝离子的作用，由于其副产物的特性，成本极低，这不仅能很大程度的降低速凝剂生产成本也能使工业废料副产物得到循环利用。
[0014]2、本专利技术中没有直接采用硫酸铝参与反应，而是通过浓硫酸与氢氧化铝以及赤泥中的氧化铝成分进行反应获得，利用浓硫酸遇水放出大量的热量以及酸碱反应大量放热的原理，使整个反应无需加热即可实现高温反应，进一步提升铝离子的溶解度，实现赤泥中各组分物质的活化及反应。
[0015]3、本专利技术中采用的赤泥普遍碱性较强，pH值较高，但由于本专利技术采用大量的氟硅酸和浓硫酸，恰好使体系pH值控制在2.5
‑
3.5左右，同时将无碱速凝剂产品碱含量控制在1%以下，符合无碱速凝剂国标中的对碱含量的要求。
[0016]4、本专利技术的无碱速凝剂采用重质轻烧氧化镁，在高温条件下可与氟硅酸反应生成氟硅酸镁，同时与硫酸生成硫酸镁，从而提升产品促凝效果和强度，而甲酸镁采用甲酸镁可以进一步引入镁离子和甲酸根提升速凝剂的早期强度。
[0017]5、本专利技术的稀释水的用量配制成42%
‑
47%的浓度，满足不同水泥适应性，可进一步实现成本控制。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施
例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例一：低成本高效液体无碱速凝剂，低成本高效液体无碱速凝剂由以下重量份配比的各组分制成：磷化工副产物氟硅酸31份、改性赤泥6份、氢氧化铝13份、浓硫酸17份、重质轻烧氧化镁4份、甲酸镁5份、悬浮剂0.5份和稀释水30份。
[0020]一种低成本高效液体无碱速凝剂的制备方法，该低成本高效液体无碱速凝剂的制备方法如下步骤：步骤一：首先将赤泥浆体在100℃中进行干燥处理，使其含水率≤5%，然后置于马弗炉中进行煅烧（500℃）3h，最后用球磨机研磨，过300目筛，即可得到所需改性赤泥，步骤一中的改性赤泥中氧化钠含量＜12%；步骤二：其次将磷化工副产物氟硅酸加入反应釜中并开启搅拌，随后缓慢加入重质轻烧氧化镁，氢氧化铝和改性赤泥进入到反应釜内部，反应釜为密闭容器，承压能力不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高效液体无碱速凝剂，其特征在于：所述低成本高效液体无碱速凝剂由以下重量份配比的各组分制成：磷化工副产物氟硅酸31
‑
36份、改性赤泥6
‑
9份、氢氧化铝13
‑
16份、浓硫酸17
‑
23份、重质轻烧氧化镁4
‑
6份、甲酸镁5
‑
8份、悬浮剂0.5
‑
1份和稀释水30
‑
70份。2.一种低成本高效液体无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：该低成本高效液体无碱速凝剂的制备方法如下步骤：步骤一：首先将赤泥浆体在100℃中进行干燥处理，使其含水率≤5%，然后置于马弗炉中进行煅烧（500℃）3h，最后用球磨机研磨，过300目筛，即可得到所需改性赤泥；步骤二：其次将磷化工副产物氟硅酸加入反应釜中并开启搅拌，随后缓慢加入重质轻烧氧化镁，氢氧化铝和改性赤泥进入到反应釜内部；步骤三：然后将反应釜内部的多种原料进行充分搅拌10min后将快速加入工业浓硫酸，使其在密闭反应釜中反应90min
‑
120min；步骤四：随后待体系温度降至90℃
‑
95℃时加入悬浮剂，20min后加入10
‑
20...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓妮，龙潇，曾珣，陈杰，方世昌，田应兵，
申请(专利权)人：贵州石博士科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：