水泥基滲透硬化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥基滲透硬化劑，其主要制備工藝為：將300?320份18°Bé的氟硅酸與15?25份氧化鎂反應2.5?3小時，過濾，濾液放入反應釜中，加入15?18份氫氧化鋁，70℃反應2.5?3小時，加入12?18份碳酸鋰，加溫至100℃反應1?1.5小時，所得反應液抽入高位槽中，過濾、蒸發(fā)、濃縮、結晶，進行液固分離，所得固體干燥，得白色晶體，加入烷基苯磺酸鈉，攪拌混勻,即得水泥基滲透硬化劑。本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑，具有品質性能優(yōu)良、生產成本低、生產設備簡單等優(yōu)點，既解決了磷肥廠的環(huán)保問題，又將該廢氣資源化利用，具有極好的社會效益和經濟效益。
【專利說明】
水泥基滲透硬化劑
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種硬化劑，尤其涉及一種水泥基滲透硬化劑。
【背景技術】
[0002] 水泥基材的表面硬化處理有多種方法，較早的方法是將高標號的水泥漿涂在普通 水泥基村的表面，形成一個硬化薄層;20世紀90年代后出現了在水泥基材料面層涂撒硬化 劑的方法，這種硬化劑由高標號水泥和硬度較高骨料(如金剛砂、石英砂、金屬粉)組成，經 過平整壓實，抹光等工序，硬化后在水泥基層表面形成一層堅硬、耐磨、致密的面層，這種方 法因為成本低，得到了廣泛的應用，但該方法的使用必須與混凝土施工同步進行，需要有專 業(yè)的設備和施工人員，施工費時費力；之后又出現了滲透型的液體硬化劑，主要是硅酸鹽 (鈉、鉀、鋰）的水溶液，這種硬化劑能通過混凝土表面的毛細孔滲透到內部，并與水泥發(fā)生 化學反應，形成結晶體，可以填充封堵混凝土內部的孔隙，達到密封、硬化和防塵的效果，增 強了混凝土表面的抗沖擊性能，延長了使用壽命，且具有施工步驟簡單、無毒、安全、環(huán)保、 不燃等優(yōu)點，但這類硬化劑最大的缺點就是價格昂貴及運輸不方便，極大地阻礙了推廣應 用。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服以上所述缺陷，提供一種生產工藝簡單、使用 方法簡便、運輸方便、價格便宜、品質優(yōu)良的水泥基滲透硬化劑。
[0004] 為了解決以上所述技術問題，本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑以氟硅酸、氧化鎂、氫 氧化鋁和碳酸鋰為原料制備而成，所述原料均為重量份，制備工藝如下： (1) 將300-320份18° Β?的氟硅酸加入反應釜中，邊攪拌邊加入15-25份含量95%的氧化 鎂，常溫常壓反應2.5-3小時，放出反應液，過濾，所得濾液再放入反應釜中； (2) 往步驟（1)所得濾液中加入15-18份國標級氫氧化鋁，邊攪拌邊加溫至70°C，反應 2.5-3小時，加入12-18份國標級碳酸鋰，加溫至100°C反應1-1.5小時； (3) 濃縮結晶:將步驟(2)所得反應液抽入高位槽中，趁熱過濾，濾液流入反應釜中加熱 蒸發(fā)濃縮，當液體濃縮比重為1.35-1.36時，放入結晶鍋內，攪拌、冷卻至常溫，此時有結晶 體析出，將晶、液混合物投入離心機進行液固分離，所得固體送入氣流干燥器于65-70°C條 件下干燥，得白色晶體，加入所得白色晶體重量的2%烷基苯磺酸鈉，攪拌混合均勻，得成品， 即水泥基滲透硬化劑。
[0005] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述氟硅酸、氧化鎂、氫氧化鋁和碳酸鋰的重量份分別為310份、 20份、16份和15份。
[0006] 進一步，本發(fā)明所述步驟(3)，所述反應液抽入高位槽中，趁熱過濾時用滌綸袋或 滌綸布過濾。
[0007] 本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑以磷肥生產過程中所產生的不可外排的有害廢 氣一一氟硅酸，為主要原料，加以氧化鎂、氫氧化鋁和碳酸鋰制備而成。所述水泥基滲透硬 化劑滲透到水泥制品中，與水泥水化產物發(fā)生化學反應，在水泥制品內形成一個致密的中 間層(滲透層），該中間層可防止水泥制品的內部水分蒸發(fā)以及外部水分或有害物質向內部 滲透，解決了由此帶來的水泥表面常出現的反砂、白色斑點或有害物質侵蝕。本發(fā)明所述水 泥基滲透硬化劑的作用機理:所述硬化劑通過混凝土表面的毛細孔滲透到混凝土內部，與 水化產物(鈣礬石等）發(fā)生化學反應，生成類似水泥石的堅硬結晶，同時激發(fā)水泥石中沒有 完全水化的水泥顆粒進一步水化，使混凝土固化成一個堅固的實體，并阻塞混凝土內部大 部分毛細孔，大大增加了混凝土的強度和密實度，改善表層的各項物理性能，達到抗?jié)B耐 磨、增加強度、耐酸堿腐蝕等目的，通過有效的施工工藝，表面可達到光亮、無塵、易清洗、類 似大理石般的整體效果，處理過的地面耐磨度可提高30%，表面硬度提高達50%以上，硬化效 果明顯增強，本發(fā)明所述硬化劑的使用壽命與混凝土同周期，長達50年以上。
[0008] 本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑，廣泛適用于水泥耐磨地面，混凝土地面，水泥砌 塊，砂漿，水磨石地面，新、舊粗糙或光滑的水泥地面，如車庫、車間、廠房、學校、超市等有荷 載的地面，機場跑道、碼頭、水泥公路地面的耐磨增強抗?jié)B及混凝土地面的翻砂等。
[0009] 本發(fā)明分別對310份18°Β?(波美度)氟硅酸用量時，氧化鎂、氫氧化鋁、碳酸鋰和烷 基苯磺酸鈉的不同用量對水泥基滲透硬化劑生產的影響做了實驗研究，結果見表1 一 4: 表1:氧化鎂用量對生產步驟(1)反應液的影響
從表1可以看出，當氧化鎂用量在15份至20份時反應所產生的附產物及雜質最低，當氧 化鎂用量不斷增加時，反應物的副產物及雜質大量增多，不利于反應液過濾，影響下一步反 應，綜合考慮充分反應的因素，氧化鎂的用量以20份為最佳。
[0010]表2:氫氧化鋁用量對生產步驟(2)反應液的影響
從表2可以看出，當氫氧化鋁用量大于16份時，沒有反應完全的氫氧化鋁沉淀逐漸增 加，造成材料浪費、產品水不溶物增加，因此，綜合考慮充分反應的因素，氫氧化鋁的用量以 16份為最佳。
[0011] 表3:碳酸鋰用量對溶解度的影響
從表3可以看出，當碳酸鋰用量增加到一定量時，出現水不溶物沉淀并不斷增加，當碳 酸鋰用量增加至15份時，水不溶物沉淀增加并產生大量的二氧化碳氣泡，因此，綜合考慮充 分反應的因素，碳酸鋰的用量以15份為最佳。
[0012] 表4:烷基苯磺酸鈉用量對水泥基滲透硬化劑滲透力的影響
從表4可以得出結論，不加烷基苯磺酸鈉的水泥劑滲基硬化劑滲透深度為5mm，隨著烷 基苯磺酸鈉用量的增加，滲透深度也逐漸增加，當用量增加到2時，其滲透深度可達10mm，隨 著烷基苯磺酸鈉用量的繼續(xù)增加，水泥基液體硬化劑溶解后有大量的泡沫產生，滲透深度 也沒有明顯增加，因此，本發(fā)明水泥基硬化劑烷基苯磺酸鈉的用量以2%為最佳。
[0013] 通過以上實驗得出結論，以磷肥廠的氟廢氣一氟硅酸為主要原料，添加適當比例 的氧化鎂、氫氧化鋁、碳酸鋰和烷基苯磺酸鈉生產水泥基滲透硬化劑，具有品質性能優(yōu)良， 生產成本低、生產設備簡單，既解決了磷肥廠的環(huán)保問題，又將該廢氣資源化利用，具有極 好的社會效益和經濟效益。
[0014] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑，利用磷肥廠生產磷肥所產生 的不可外排廢氣一一氟硅酸為主要原料制備而成，具有原料來源廣泛、生產成本低等優(yōu)點； 成品為粉劑，方便運輸儲存，使用時加水稀釋即可;生產設備簡單，產品性能優(yōu)良，用于地 面，表層各項物理性能改善明顯，達到抗?jié)B耐磨、增加強度、耐酸堿腐蝕等目的，通過有效的 施工工藝，表面可達到光亮、無塵、易清洗、類似大理石般的整體效果，處理過的地面耐磨度 和表面硬度均明顯提高，硬化效果明顯增強，使用壽命長;本發(fā)明既解決了磷肥廠的環(huán)保問 題，又將該廢氣資源化利用，方便推廣應用，具有極好的社會效益和經濟效益。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑的生產工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0017] 本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑，以氟硅酸、氧化鎂、氫氧化鋁和碳酸鋰為原料制備 而成，所述原料均為重量份，制備工藝如下： (1) 將300-320份18° Β?的氟硅酸加入反應釜中，邊攪拌邊加入15-25份含量95%的氧化 鎂，常溫常壓反應2.5-3小時，放出反應液，過濾，所得濾液再放入反應釜中； (2) 往步驟（1)所得濾液中加入15-18份國標級氫氧化鋁，邊攪拌邊加溫至70°C，反應 2.5-3小時，加入12-18份國標級碳酸鋰，加溫至100°C反應1-1.5小時； (3) 濃縮結晶:將步驟(2)所得反應液抽入高位槽中，趁熱過濾，濾液流入反應釜中加熱 蒸發(fā)濃縮，當液體濃縮比重為1.35-1.36時，放入結晶鍋內，攪拌、冷卻至常溫，此時有結晶 體析出，將晶、液混合物投入離心機進行液固分離，所得固體送入氣流干燥器于65-70°C條 件下干燥，得白色晶體，加入所得白色晶體重量的2%烷基苯磺酸鈉，攪拌混合均勻，得成品， 即水泥基滲透硬化劑。
[0018] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述氟硅酸、氧化鎂、氫氧化鋁和碳酸鋰的重量份分別為310份、 20份、16份和15份。
[0019] 進一步，本發(fā)明所述步驟(3)，所述反應液抽入高位槽中，趁熱過濾時用滌纟侖袋或 滌綸布過濾。
[0020] 實施例一： (1)氟硅酸采用磷肥生產過程中產生不可外排的廢氣，通過回收系統(tǒng)收集凈化，將收集 處理的氟硅酸廢氣濃縮至18°Β?，取310份氟硅酸加入反應釜中，開動反應釜攪拌器，邊攪拌 邊緩慢加入20份含量95%的氧化鎂，常溫常壓反應2.5-3小時，放出反應液，通過壓濾機過 濾，重新打入反應爸中； (2) 開動反應釜攪拌器，往應釜中加入16份國標級氫氧化鋁，緩慢加溫至70°C，反應 2.5-3小時，加入15份國標級碳酸鋰，加溫至100°C反應1-1.5小時； (3) 濃縮結晶：將反應液用栗抽入高位槽中，趁熱用滌綸袋過濾掉少量的雜質，濾液再 流入反應釜中加熱蒸發(fā)濃縮，當液體濃縮比重為1.35-1.36時，放入結晶鍋內，且不斷攪拌、 冷卻，料液慢慢地析出結晶體，將晶液混合物投入離心機進行液固分離，液體作為母液回收 再利用，所得固體送入氣流干燥器于65-70°C條件下進行干燥，將干燥后的白色晶體送入干 粉混料機中，加入白色晶體重量的2%烷基苯磺酸鈉，攪拌混合均勻，化驗合格后計量包裝， 即為水泥基硬化成品。
[0021] 本發(fā)明所述水泥基滲透硬化劑，制備所得成品為粉劑，方便運輸及搬運，在施工現 場用水稀釋即可使用。使用時，以Ikg所述水泥基滲透硬化劑加入4kg清水溶解即可。
[0022] 以上僅為本發(fā)明的一種實施方式，只要使用了以上所述技術方案，均應落入本發(fā) 明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種水泥基滲透硬化劑，其特征在于，所述水泥基滲透硬化劑以氟硅酸、氧化鎂、氫 氧化鋁和碳酸鋰為原料制備而成，所述原料均為重量份，制備工藝如下： (1) 將300-320份18°Β?的氟硅酸加入反應釜中，邊攪拌邊加入15-25份含量95%的氧化 鎂，常溫常壓反應2.5-3小時，放出反應液，過濾，所得濾液再放入反應釜中； (2) 往步驟（1)所得濾液中加入15-18份國標級氫氧化鋁，邊攪拌邊加溫至70°C，反應 2.5-3小時，加入12-18份國標級碳酸鋰，加溫至100°C反應1-1.5小時； (3) 濃縮結晶:將步驟(2)所得反應液抽入高位槽中，趁熱過濾，濾液流入反應釜中加熱 蒸發(fā)濃縮，當液體濃縮比重至1.35-1.36時，放入結晶鍋內，攪拌、冷卻至常溫，此時有結晶 體析出，將晶、液混合物投入離心機進行液固分離，所得固體送入氣流干燥器于65-70°C條 件下干燥，得白色晶體，加入所得白色晶體重量的2%烷基苯磺酸鈉，攪拌混合均勻，得成品， 即水泥基滲透硬化劑。2. 根據權利要求1所述水泥基滲透硬化劑，其特征在于，所述氟硅酸、氧化鎂、氫氧化鋁 和碳酸鋰的重量份分別為310份、20份、16份和15份。3. 根據權利要求1或2所述水泥基滲透硬化劑，其特征在于，所述步驟(3)，所述反應液 抽入高位槽中，趁熱過濾時用滌綸袋或滌綸布過濾。
【文檔編號】C04B41/50GK106007797SQ201610368712
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】王莊, 陳家榮
【申請人】云南凱威特新材料股份有限公司