[發(fā)明專利]一種堿性硫氧鎂水泥及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106747240B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 夏文啟;蔡文婧;謝學寶
• 申請（專利權）人: 內蒙古中鼎工正環(huán)保有限公司
• 主分類號: C04B28/30
• 分類號: C04B28/30
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發(fā)明涉及一種堿性硫氧鎂水泥及其制備方法，其由氧化鎂、七水硫酸鎂、粉煤灰、核心外加劑以及水制成；其中核心外加劑包括第一核心外加劑和第二核心外加劑，第一核心外加劑為無機酸，第二核心外加劑為有機酸。其制備方法為：(1)將七水硫酸鎂溶于水中配制成七水硫酸鎂溶液；(2)按配比稱取原料；(3)七水硫酸鎂溶液中加入第一核心外加劑；(4)氧化鎂中依次加入第二核心外加劑與粉煤灰，攪拌均勻，然后加入步驟(3)所得七水硫酸鎂溶液攪拌均勻形成水泥漿體。本發(fā)明制備了水化完全的堿性硫氧鎂水泥；核心外加劑的引入改善了硫氧鎂水泥的水化相，產生了一種新的不溶性晶須水化相，進而使得其強度、柔韌性與抗水性能明顯優(yōu)于硫氧鎂水泥。

技術領域

本發(fā)明涉及水泥領域，具體涉及一種利用鎂法脫硫副產物及燃煤機組粉煤灰制備堿性硫氧鎂水泥工藝。

背景技術

硫氧鎂水泥是由活性氧化鎂與硫酸鎂溶液混合制備而成的MgO-MgSO₄-H₂O氣硬膠凝材料。其與氯氧鎂水泥一樣具有質量輕、膠凝快的特點，但硫氧鎂水泥克服了氯氧鎂水泥吸潮返鹵、腐蝕鋼筋等缺點，具備良好抗溫性能，然而其力學強度卻遠低于氯氧鎂水泥，并且防水性能不佳，這些缺點限制其廣泛應用。因此提高硫氧鎂水泥的力學強度有利于硫氧鎂水泥的工程性應用。

研究表明水泥的強度與其水化產物的種類、相對含量以及水泥的微觀結構緊密相關。因此決定硫氧鎂水泥強度的主要原因歸結于其水化過程及水化產物的種類和含量。

傳統硫氧鎂水泥制備所用的原料硫酸鎂溶液通常是由商品MgSO₄·7H₂O溶解所得。我國雖然硫酸鎂資源較為豐富，但其同時作為農業(yè)肥料的應用量也較大，因此利用硫酸鎂制備硫氧鎂水泥勢必對農業(yè)應用產生一定的競爭，進而導致硫酸鎂市價提高，不利于硫氧鎂水泥制備的低成本化。

氧化鎂法脫硫工藝在目前煙氣脫硫處理領域逐漸成熟，越來越多的電廠選用氧化鎂法脫硫工藝替代傳統的鈣法脫硫。鎂法脫硫工藝采用氧化鎂制備的漿液作為脫硫劑，其產生的脫硫副產物即為硫酸鎂廢液。大量的硫酸鎂脫硫廢液可回收制備七水硫酸鎂，既避免了脫硫廢液排放產生的二次污染，同時還為硫氧鎂水泥的制備提供了所需原料硫酸鎂。

粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤粉鍋爐排出的一種工業(yè)廢渣。粉煤灰在水泥基材料中的應用已有很多，其作為摻合料不僅一定程度上改善了水泥的性能，同時降低了水泥生產成本，解決了電廠固體廢物堆放與污染問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種利用鎂法脫硫副產物七水硫酸鎂與燃煤機組粉煤灰制備堿性硫氧鎂水泥工藝，該工藝解決了硫氧鎂水泥的力學強度和抗水性能差的問題，并且實現了鎂法脫硫廢液與電廠粉煤灰固廢的充分利用。

本發(fā)明一個方面提供了一種堿性硫氧鎂水泥，其由氧化鎂、七水硫酸鎂、粉煤灰、核心外加劑以及水制成；其中核心外加劑包括第一核心外加劑和第二核心外加劑，第一核心外加劑為無機酸或無機鹽，第二核心外加劑為有機酸或有機鹽。

在本發(fā)明的技術方案中，所述無機酸或無機鹽選自磷酸、磷酸二氫鹽、磷酸一氫鈉、硼酸中的一種。

在本發(fā)明的技術方案中，所述有機酸或有機鹽選自酒石酸、酒石酸鹽、水楊酸、磺基水楊酸、甲酸、甲酸鹽、乳酸、甘氨酸、丙二酸、丁二酸中的一種或多種的組合。

在本發(fā)明的技術方案中，第一核心外加劑和第二核心外加劑的重量比為1:4～6，優(yōu)選為1:5。

在本發(fā)明的技術方案中，各組分的配比以重量計，氧化鎂100份、七水硫酸鎂20-60份、粉煤灰100～300份、第一核心外加劑0.1～0.5份以及第二核心外加劑為0.5～5份。

在本發(fā)明的技術方案中，所述氧化鎂為菱鎂礦或鹽湖提取鋰副產物鎂渣經煅燒、研磨后得到的輕燒氧化鎂粉末，其細度為200目，其中活性氧化鎂成分含量不低于58％。