[發明專利]一種硅酸鎂組分膠凝材料熟料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111106985.2
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113636770B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 羅利明;彭同江;孫紅娟;唐頌
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B9/00
• 分類號: C04B9/00
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 潘銀虎

本發明提供了一種硅酸鎂組分膠凝材料熟料及其制備方法和應用，所述制備方法包括：將第一配料和第二配料分別進行干燥、破碎和粉磨處理，分別獲得第一粉粒體和第二粉粒體，其中，第一配料為含有蛇紋石礦物的原料，第二配料為石灰質原料和黏土質原料中的至少一種；按預定質量比混合第一粉粒體和第二粉粒體，混合均勻后再次粉磨，獲得混合物料；煅燒混合物料，獲得硅酸鎂組分膠凝材料熟料。所述熟料采用如上所述的制備方法制備獲得。本發明首次采用紋石礦物為主體組分的原料制備硅酸鎂組分膠凝材料熟料，可降低水泥用量，有助于減少碳排量和環境污染，實現含蛇紋石礦物固廢的資源化利用。

技術領域

本發明涉及建筑材料工藝的膠凝材料的技術領域，具體來講，涉及一種硅酸鎂組分膠凝材料熟料、一種硅酸鎂組分膠凝材料熟料的制備方法、以及一種硅酸鎂組分膠凝材料熟料的應用。

背景技術

硅酸鎂組分凝膠材料是指一類以硅酸鎂組分為主，并具膠凝性能的粉粒體材料，在建筑行業發揮著重要作用。通常如硅酸鎂水泥膠凝材料，廣泛應用于民用建筑及普通的工業建筑。國家新型城鎮化規劃的實施，將持續推進綠色建材應用，而固廢資源化利用更是發展綠色環保建材產業的重點方向。

硅酸鎂膠凝材料可通過硅灰與氧化鎂復合制備，或通過可溶性SiO₂與氧化鎂反應形成。也可通過煅燒含硅鎂氧化物的礦物獲得，如利用菱鎂尾礦焙燒獲得氧化鎂，再進一步與活性SiO₂及系列添加劑制備獲得硅酸鎂膠凝體系水泥。上述方法均存在如下問題，硅酸鎂膠凝粉體生產過程中需要純度高、活性好的氧化鎂或SiO₂作為原料，這些原料市場價格較高，同時生產這些原料也需要大量的能耗，不符合綠色環保理念。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如，本發明的目的之一在于提供一種既能改善含蛇紋石礦物固廢大量堆積的現狀，又能生產價格低廉的硅酸鎂組分膠凝材料熟料的方法。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種硅酸鎂組分膠凝材料熟料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將第一配料和第二配料分別進行干燥、破碎和粉磨處理，分別獲得第一粉粒體和第二粉粒體，其中，第一配料為含有蛇紋石礦物的原料，第二配料為石灰質原料和黏土質原料中的至少一種；

按預定質量比混合第一粉粒體和第二粉粒體，混合均勻后再次粉磨，獲得混合物料；

煅燒混合物料，獲得硅酸鎂組分膠凝材料熟料。

在本發明的硅酸鎂組分膠凝材料熟料的制備方法的一個示例性實施例中，所述含有蛇紋石礦物的原料可溶包括蛇紋巖、蛇紋石選礦尾渣、蛇紋巖廢石、溫石棉選礦尾礦、超基性巖型金屬礦產選礦尾渣中的至少一種；

所述石灰質原料可溶包括沉積灰巖、沉積灰巖的變質巖、沉積灰巖和沉積灰巖的變質巖在礦山開發加工過程中形成的尾礦和尾渣中的至少一種，其中，所述沉積灰巖包括以方解石為主要礦物的石灰巖、硅質石灰巖、黏土質石灰巖和白云至石灰巖中的至少一種，所述沉積灰巖的變質巖包括方解石大理巖、含白云石大理巖、含石英大理巖和含硅灰石大理巖中的至少一種；

所述黏土質原料可溶包括黏土巖、含砂黏土巖、泥巖、頁巖、黃土、黏土巖和含黏土礦物的巖石在礦山開發加工過程中形成的尾礦和尾渣中的至少一種，其中，黏土巖包括高嶺土黏土巖、蒙脫石黏土巖和伊利石黏土巖中的至少一種。

在本發明的硅酸鎂組分膠凝材料熟料的制備方法的一個示例性實施例中，干燥溫度可為60～105℃；干燥后第一粉粒體和第二粉粒體中的吸附水含量均低于5％。

在本發明的硅酸鎂組分膠凝材料熟料的制備方法的一個示例性實施例中，可在壓力低于外界大氣壓5～10Pa的負壓環境下，完成所述干燥、破碎和粉磨處理。