[發(fā)明專(zhuān)利]鎂渣免燒磚及其制備方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102942347A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓濤;楊鳳玲;程芳琴;郭彥霞;薛芳斌;雷永勝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/14
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/14;C04B28/08
• 代理公司: 山西五維專(zhuān)利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及免燒磚，具體為一種以鎂渣和粉煤灰為主要原料制備的免燒磚。

背景技術(shù)

免燒磚是通過(guò)自然或自然養(yǎng)護(hù)制成的墻體材料，既不產(chǎn)生工業(yè)廢渣，也不排放有害氣體，且不消耗大量的能量，并且可以摻入其它廢渣，因此其在建筑領(lǐng)域有著重要作用。從近年來(lái)看，在制備產(chǎn)品時(shí)，節(jié)能減排低成本成為人們首要考慮的因素，免燒磚成為了建筑材料的熱點(diǎn)之一。

免燒磚能在保證使用性能的前提下降低能源消耗，增加廢渣利用率，因此是一種很有前途的建筑材料。目前，制備免燒磚的主要原料通常有赤泥與鎂渣復(fù)合、礦渣與鎂渣復(fù)合以及循環(huán)爐渣與鎂渣復(fù)合等，采用以上原料制成的免燒磚，或硬化速度較慢，需要較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間及較苛刻的養(yǎng)護(hù)條件，或形成的水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能差別較大，使得產(chǎn)品的部分使用性能不穩(wěn)定，而且以水淬礦渣為原料，制備成本較高。因此，尋找一種可以使制備過(guò)程操作容易、過(guò)程簡(jiǎn)單、水化較快和廢渣摻量可以提高的免燒磚原料就具有了重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的原料制成的免燒磚養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)條件苛刻，原料中C₂S水化速度慢、強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，以及形成的水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能差別較大等問(wèn)題，而提供一種原料來(lái)源廣泛、成本低廉、活性較高、水化速度較快的鎂渣免燒磚及其制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種鎂渣免燒磚，其原料組分按質(zhì)量百分比計(jì)：還原鎂渣24-50%、粉煤灰12-38%、河砂26%、石膏4%、熟料（水泥）6-10%。

所述的還原鎂渣為皮江法煉鎂過(guò)程中產(chǎn)生的高溫還原鎂渣出爐后經(jīng)淋水冷卻處理得到的淋水還原鎂渣。

一種鎂渣免燒磚的制備方法，包括如下步驟：

（1）按上述比例將原料混合均勻；

（2）加入原料總量6-10%的水，攪拌至少4分鐘，燜料陳化1-2小時(shí)；

（3）將經(jīng)陳化后的物料加入成型模具中，加壓成型（加壓條件為：壓力機(jī)以0.3KN/s加壓到36.0KN），保壓二分鐘后拆模；

（4）拆模后，塑料薄膜覆蓋保濕，養(yǎng)護(hù)室自然養(yǎng)護(hù)3-7天，即得鎂渣免燒磚。

本發(fā)明促進(jìn)水化反應(yīng)的機(jī)理：選用工業(yè)副產(chǎn)品鎂渣（通過(guò)淋水處理）和粉煤灰復(fù)合作為主要原料，采用自然養(yǎng)護(hù)制取環(huán)保型鎂渣免燒磚。一方面，淋水鎂渣主要成分是C₂S，還含有較多的氧化鎂和氧化鈣，少量的FeO，淋水鎂渣粉化率低，通過(guò)淋水處理的鎂渣β-C₂S含量較高，使鎂渣表現(xiàn)出一定的水化活性，使免燒磚具有一定的強(qiáng)度；因?yàn)殒V渣淋水處理后，呈多孔疏松結(jié)構(gòu)，水化反應(yīng)的接觸面較大，吸附性強(qiáng)，水化反應(yīng)較快；同時(shí)，鎂渣易磨性較好，粉磨后顆粒細(xì)小，表面積大，活性高，從而加快活性成分的水化反應(yīng)；火山灰活性高，鎂渣-粉煤灰膠凝材料的強(qiáng)度總體呈上升趨勢(shì)。

另一方面，鎂渣是富鈣混合物，而粉煤灰是缺鈣混合物，鎂渣和粉煤灰復(fù)配，可以互為補(bǔ)充，相互促進(jìn)，鎂渣水解產(chǎn)生的Ca(OH)₂是粉煤灰水化反應(yīng)的活化劑和物質(zhì)來(lái)源，Ca(OH)₂增加了漿液中OH^-和Ca²⁺離子的濃度，粉煤灰顆粒受漿液中的OH^-離子的作用，表面電離出SiO₄^4-和AlO₂^-離子，SiO₄^4-和AlO₂^-離子進(jìn)一步與漿液中的C_a²⁺反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，粉煤灰消耗了漿液中的C_a²⁺離子，反過(guò)來(lái)加速和誘導(dǎo)鎂渣的水解反應(yīng)。二者成分在水化過(guò)程中互相激發(fā)，較快生成硫鋁酸鈣、C-S-H凝膠、以及部分水化石榴石等。

河砂在鎂渣磚中起骨料作用，可提高磚的強(qiáng)度，防止分層，減少收縮，改善成型時(shí)磚坯的排氣性能，增加密實(shí)度；石膏能使鎂渣中的活性組分、粉煤灰中的硅、鋁玻璃體水化生成水化硅酸鈣凝膠，活性Al₂O₃與石膏生成一定數(shù)量的針棒狀鈣礬石晶體,增加免燒磚的強(qiáng)度。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

（1）原料來(lái)源廣，價(jià)格低廉，產(chǎn)品成本低，反應(yīng)條件溫和，制備過(guò)程中無(wú)污染，操作簡(jiǎn)便，安全系數(shù)高；

（2）淋水處理的鎂渣比表面積較大，吸附性較強(qiáng)，水化速度較其它的快，所需養(yǎng)護(hù)條件溫和，短時(shí)間內(nèi)就可生成水化硅酸鈣，早期強(qiáng)度較高；