[發(fā)明專利]一種鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910282648.5
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN109896825B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢萬利;胡智淇;關(guān)巖;常鈞;趙九野;滕瑩雪;孟憲章;孫美碩
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧科大中馳鎂建材科技有限公司;遼寧科技大學(xué)
• 主分類號: C04B28/30
• 分類號: C04B28/30;C04B40/02
• 代理公司: 北京興智翔達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11768
• 代理人: 張玉梅

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料，并進(jìn)一步公開其制備方法。本發(fā)明所述鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料基于低品位輕燒氧化鎂、鋼渣、以及處理工業(yè)廢硫酸后的硫酸鎂為原料，并利用碳化處理方式制備得到高性能的建材制品。本發(fā)明所述鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料的強(qiáng)度最高可達(dá)80MPa以上，軟化系數(shù)0.92以上，不僅具體較高的強(qiáng)度和使用壽命，且具有較好的耐水性能，可在潮濕甚至水下使用，克服了堿式鎂水泥無法在潮濕環(huán)境使用的不足。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料，并進(jìn)一步公開其制備方法。

背景技術(shù)

我國鋼鐵產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的50％，在為經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也隨之帶來較大的環(huán)境污染。鋼渣是煉鋼過程中排出的工業(yè)固體廢渣，排出量約為粗鋼產(chǎn)量的15-20wt％。鋼渣的主要礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體，還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等，有的地區(qū)因礦石含鈦和釩，鋼渣中也稍含有這些成分。鋼渣的大量排放導(dǎo)致大量未處理的鋼渣隨意堆放，不僅侵占了大量土地，污染了環(huán)境，還浪費(fèi)了大量資源。由于環(huán)保及工業(yè)廢棄物的循環(huán)利用要求，對鋼渣的回收利用技術(shù)已逐步形成并廣泛開展。建材化利用是解決鋼渣問題的重要途徑之一，但由于鋼渣中的游離鈣和游離鎂具有水化活性等影響，導(dǎo)致鋼渣用于建材領(lǐng)域的利用存在則安定性不足的問題，進(jìn)一步限制了鋼渣在建材領(lǐng)域的回收利用。

堿式鎂水泥是一種廣泛應(yīng)用的建筑材料，其主要包括硫氧鎂水泥和氯氧鎂水泥，其優(yōu)點(diǎn)是早強(qiáng)、強(qiáng)度高，且空氣穩(wěn)定性和耐候性好。但由于堿式鎂水泥自身屬于氣硬性膠凝材料，且體系中殘留有大量未反應(yīng)的氧化鎂和水化形成的氫氧化鎂，導(dǎo)致水泥材料的耐水性較差，極大限制了堿式鎂水泥的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼渣的再利用及現(xiàn)有堿式煤水泥耐水性較差的問題；

本發(fā)明進(jìn)一步提供了上述鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料，其特征在于，其制備原料包括如下重量份的組分：鋼渣10-20重量份、輕燒氧化鎂35-45重量份、硫酸鎂15-25重量份、粉煤灰0.1-1重量份、有機(jī)酸劑0.1-1重量份、水20-25重量份。

具體的，所述有機(jī)酸劑包括檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、磷酸和/或乙二胺四乙酸。

優(yōu)選的，所述輕燒氧化鎂的氧化鎂含量為60％-90％，活性氧化鎂含量≥40％。

具體的，所述硫酸鎂包括一水硫酸鎂、六水硫酸鎂和/或七水硫酸鎂。

優(yōu)選的，所述建筑材料的制備原料還包括氯化鎂。

具體的，所述氯化鎂包括六水氯化鎂和/或無水氯化鎂。

本發(fā)明還公開了一種制備所述鋼渣復(fù)合堿式鎂水泥建筑材料的方法，包括如下步驟：

(1)按照選的重量份數(shù)稱取各原料組份混勻，制得漿料；

(2)將所得漿料倒入模具中，并自然養(yǎng)護(hù)成型；

(3)將養(yǎng)護(hù)后的材料置于碳化釜中，在二氧化碳?xì)夥障逻M(jìn)行碳化處理，即得。

所述步驟(3)中，所述碳化處理步驟中，控制二氧化碳的體積濃度為70-99v/v％。

所述步驟(3)中，所述碳化處理步驟中，控制二氧化碳的壓力為0.1-1MPa。

所述步驟(3)中，控制所述碳化釜內(nèi)的濕度為0-70％。

所述步驟(3)中，所述碳化處理步驟的時(shí)間為2-12小時(shí)。