專利名稱：一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氯氧鎂水泥，尤其涉及一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥。
背景技術(shù)：
氯氧鎂水泥是一種用一定濃度的氯化鎂(MgCl2)溶液拌合輕燒氧化鎂(MgO)粉制成的無機膠凝材料，1867年由法國人索瑞爾(Sorel)發(fā)明，具有早強、高強、防火、隔聲、絕熱、裝飾效果好、重量輕、易于加工成型、與有機-無機材料的膠結(jié)能力強等特點，自發(fā)明以來，在建筑、交通、水利、鹽湖化工等行業(yè)均有廣泛應用。氯氧鎂水泥的兩種主要原材料主要是輕燒氧化鎂和氯化鎂，我國擁有豐富的氯氧鎂水泥原材料，其中輕燒氧化鎂主要來自我國遼寧海城和大石橋地區(qū)以及山東萊州地區(qū)，氯化鎂主要來源于我國的東南沿海海產(chǎn)水氯鎂石以及青海柴達木盆地鹽湖鉀肥的副產(chǎn)品水氯鎂石，但是，由于氯氧鎂水泥的使用方法 比硅酸鹽水泥復雜，需要在現(xiàn)場預先配制一定濃度的氯化鎂溶液(俗稱鹵水)，然后用鹵水拌合輕燒氧化鎂粉，才能制成各種建筑材料。如果用水氯鎂石(即六水氯化鎂)先與輕燒氧化鎂混合制成水泥，然后用水拌合，則難以保證六水氯化鎂的完全溶解和攪拌均勻，因此，氯化鎂水泥的使用方法不方便，制約了其工程應用。我國青海省柴達木盆地擁有豐富的鹽湖資源，開發(fā)鉀肥的工藝過程中，產(chǎn)生了大量的水氯鎂石，如果不及時的使用、轉(zhuǎn)化，排放鹽湖之后將造成所謂鹽湖“鎂害”，嚴重影響了鉀肥的正常生產(chǎn)，甚至破壞了鹽湖資源的鉀鎂平衡，導致若干年以后鹽湖鹵水提鉀成本的大幅度攀升，甚至提不出鉀肥。為了充分利用鹽湖副產(chǎn)的水氯鎂石資源，解決鹽湖“鎂害”問題。中國發(fā)明專利200810150359. I公開了一種由氯化鎂部分熱解制備鎂水泥的方法，該方法是將鹽湖水氯鎂石或鹽湖鹵水投入到熱解設備中，在分解溫度為45(T750°C，分解時間為5、0min下，將水氯鎂石熱分解得到含氧化鎂和氯化鎂的固體產(chǎn)物，其中MgO = MgCl2的摩爾比為4:1飛1，這種氯氧鎂水泥可以直接用水拌合，工藝簡單，操作方便，但是這種氯氧鎂水泥在用水拌合過程中存在兩個致命的缺點⑴水泥用水拌合之后，其中的無水氯化鎂立即溶解，產(chǎn)生很高的溶解熱和水化熱，且大量的溶解熱和水化熱集中在早期劇烈釋放，在保持MgO =MgCl2 =H2O摩爾比為6. 83 1 :27的條件下，其水化24h總放熱量為786. 07J/g,比傳統(tǒng)氯氧鎂水泥的水化24h總放熱量(515. 66 J/g)要高出52. 4%，其中，在水化26min內(nèi)第一次集中釋放了 40%的水化24h總放熱量，55%的水化24h總放熱量集中在水化2h內(nèi)第二次釋放，而傳統(tǒng)氯氧鎂水泥不僅總放熱量比較低，且僅有10%的水化24h總放熱量在水化26min內(nèi)第一次集中釋放，第二次集中劇烈放熱時間推遲到了水化7h后，即在水化7h的放熱量僅占水化24h總放熱量的39% (參見圖I和圖2)，這樣就導致按照該方法制備的氯氧鎂水泥的漿體溫度急劇升高，超過12(T150°C，甚至出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，給操作人員帶來灼傷等危險；(2)由于水泥加水后迅速集中釋放的大量溶解熱和水化熱，導致水泥硬化過程中難以形成穩(wěn)定的凝結(jié)硬化漿體結(jié)構(gòu)，制品開裂變形嚴重，強度很低，甚至完全喪失強度，實際上難以推廣使用。在對上述專利申請的技術(shù)分析的基礎上，本發(fā)明通過在水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物中添加有機酸和活性混合材的方法，以大幅度地降低水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物的溶解熱和水化熱，并調(diào)整熱解產(chǎn)物的MgO = MgCl2摩爾比,使這種氯氧鎂水泥從實驗室走向工程實際應用，滿足實際生產(chǎn)和使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低溶解熱、低水化熱和高強度的用水拌合的新型氯氧鎂水泥。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥，其特征在于該水泥是指將重量份數(shù)為5(Γ100份的水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物、O. 5飛份的有機酸、(Γ50份的活性混合材和(Γ5份的磷酸二氫鈣經(jīng)混合、粉磨至180目而得。所述水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物包括氧化鎂和無水氯化鎂，其中MgO與MgCl2的摩爾比為6 10 :1。
所述有機酸為水楊酸、酒石酸、檸檬酸、馬來酸中的任何一種或兩種以上的混合物。所述活性混合材為粉煤灰、硅灰、礦渣中的任何一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點
I、本發(fā)明利用鹽湖水氯鎂石部分熱解混合物(氧化鎂和氯化鎂)、有機酸和活性混合材，形成一種用水直接拌合的新型氯氧鎂水泥，打破了傳統(tǒng)鎂水泥需現(xiàn)場配制氯化鎂溶液的制備技術(shù)，操作簡單，原料易得。2、本發(fā)明具有較低的溶解熱和水化熱及其放熱速度，推遲了劇烈放熱的時間。在保持相同的MgO翁(12摩爾比為6. 83 1的前提條件(參見圖I、圖2)下，與按照中國發(fā)明專利申請200810150359. I直接用水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物制備的氯氧鎂水泥相比較，本發(fā)明實施例I的水化24h總放熱量為704. 32 J/g,比按照中國發(fā)明專利申請200810150359. I實施的對比例2的水化24h總放熱量(786. 07 J/g)降低了 10%，其中，39. 8%的水化24h總放熱量在水化2 6 m i η內(nèi)第一次集中釋放，其第二次集中的劇烈放熱時間推遲到了水化12h，即在水化12h的放熱量僅占24h總放熱量的68. 1%，而按照中國發(fā)明專利申請200810150359. I實施的對比例2，雖然在水化26min內(nèi)第一次集中釋放了 40. 3%的水化24h總放熱量，與本發(fā)明實施例I沒有明顯差異，但是，其第二次集中劇烈放熱時間是在水化2h，水化僅2h的放熱量就高達水化24h總放熱量的54. 5% (參見圖3和圖4)，因此，本發(fā)明避免了水化硬化過程中的溫度急劇升高現(xiàn)象，從根本上克服了水氯鎂石部分熱解鎂水泥制品的開裂和變形缺點。3、本發(fā)明由于解決了水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物中無水氯化鎂的溶解熱集中并快速釋放的難題，保證了水泥硬化體結(jié)構(gòu)的形成，提高了鎂水泥制品的強度。在保持MgO:MgCl2 :H20摩爾比為6. 83 1 :27的條件下，本發(fā)明自然養(yǎng)護28天的抗壓強度達到71. 7MPa，已達到并超過了利用輕燒氧化鎂和氯化鎂溶液制備的傳統(tǒng)氯氧鎂水泥的28天抗壓強度(64. IMPa，參見表I、圖5、圖6)，使利用鹽湖水氯鎂石部分熱解鎂水泥技術(shù)走向了實用化。將對比例1、2和本發(fā)明實施例f 13澆注成型制作20X20X80mm的棱柱體試件，在自然條件下養(yǎng)護3天、7天和28天后，分別測定的抗壓強度與抗折強度結(jié)果參見表I。表I強度單位MPa
權(quán)利要求
1.一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥，其特征在于該水泥是指將重量份數(shù)為5(Γιοο份的水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物、O. 5飛份的有機酸、(Γ50份的活性混合材和(Γ5份的磷酸二氫鈣經(jīng)混合、粉磨至180目而得。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥，其特征在于所述水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物包括氧化鎂和無水氯化鎂，其中MgO與MgCl2的摩爾比為6 10 :1。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥，其特征在于所述有機酸為水楊酸、酒石酸、檸檬酸、馬來酸中的任何一種或兩種以上的混合物。
4.如權(quán)利要求I所述的一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥，其特征在于所述活性混合材為粉煤灰、娃灰、礦洛中的任何一種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用水拌合的新型氯氧鎂水泥，該水泥是指將重量份數(shù)為50~100份的水氯鎂石的部分熱解產(chǎn)物、0.5~5份的有機酸、0~50份的活性混合材和0~5份的磷酸二氫鈣經(jīng)混合、粉磨至180目而得。本發(fā)明具有低溶解熱、低水化熱和高強度的特點。
文檔編號C04B9/02GK102674725SQ20121012180
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者余紅發(fā), 文靜, 李穎, 董金美 申請人:中國科學院青海鹽湖研究所