高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法

摘要

本发明涉及用菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法，是高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法，是一种高钙菱镁轻烧粉作为原料，辅助以适宜改性剂、添加料、植物纤维、发泡剂、分散剂，通过合理调配各原料配比，优化加料次序和温度、湿度、浓度工艺操作参数，极大改善传统氯氧镁水泥的结构和性能，制得合格轻质隔墙板，整个工艺过程将反应与改性有机耦合，没有废弃物排放，工艺条件温和。本发明过程简单，无废弃物的排放，设备要求不高，生产成本低廉，有利于低品位高钙菱镁矿资源的综合开发利用，本发明所得到的轻质隔墙板已经达到国家JG/T169—2005标准各项指标。

说明书

技术领域

本发明涉及用菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法，是高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法。

背景技术

氯氧镁水泥是一种由法国学者索瑞尔于1867年发明的气硬性的胶凝材料，是由轻烧氧化镁、氯化镁和水三者按照一定配比调和而成。氯氧镁水泥具有以下优点：（1）凝结硬化快；（2）较强的抗压、抗折强度；（3）较好的耐磨性，是普通硅酸盐水泥的3倍；（4）粘结性好，对除了金属材料外的其它材料都有很好的粘结性；（5）突出的阻燃性和较好的隔热性，氧化镁与氯化镁都是不可燃的；（6）固体废弃物利用率高，掺入量可达30%以上；（7）使用温度在零下30摄氏度与300摄氏度之间；（8）密度低，密度一般只有普通硅酸盐水泥的70％。氯氧镁水泥制品具有替代木材、节能、替代粘土墙体材料，保护生态环境的功能，符合当前建设资源节约型以及环境友好型的社会的发展要求。

但是，氯氧镁水泥制品也有显著缺点：（1）潮湿环境易吸潮返卤；（2）制品易翘曲变形；（3）制品耐水性差；（4）制品表面已泛霜起白。此外，氯氧镁水泥制品对原料要求也较为严格，目前国内生产氯氧镁水泥存在采用作坊式和其他不规范生产模式的问题，亟需技术创新和规范化管理，以使该产业走上可持续发展的健康之路。

目前提高氯氧镁水泥制品性能的通用作法是添加改性剂进行改性，同时利用一些富含铁、铝、硅的工业废渣、尾渣等作填充物，改善制品性能。

由于新疆鄯善县拥有丰富的菱镁矿和煤等资源，具有生产轻烧粉较好的低成本优势，但新疆鄯善县菱镁矿存在品位低，含钙高等问题，使其利用受到较大限制，目前仅有少量开发与低级应用，目前在新疆鄯善县生产的氯氧镁制品所用轻烧粉需要从东北采购，既造成了当地资源闲置，又极大增加了生产成本。

发明内容

本发明提供了高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法，克服了上述现有技术之不足，能有效解决现有的生产成本高、低品位高钙菱镁矿资源利用不足的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法，包括利用低品位高钙菱镁轻烧粉作为原料，辅助以适宜改性剂、添加料、植物纤维、发泡剂、分散剂，通过合理调配各原料配比，优化加料次序和温度、湿度、浓度工艺操作参数，整个工艺过程将反应与改性有机耦合。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述轻烧粉可指高钙菱镁轻烧粉。

上述无强酸和强碱的加入以及对设备材质要求不高。

上述轻烧粉及添加料中各有价元素均得到利用，原料利用率高，没有废弃物排放。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法，按下述步骤进行：

第一步，在箱式搅拌槽中加入六水氯化镁和水，配制成质量浓度为21-27%的溶液，静置澄清10分钟至15分钟；

第二步，将与低钙轻烧粉质量比例为4~8:3~7且目数在150目至200目的高钙菱镁轻烧粉加入搅拌槽中，搅拌5分钟至10分钟；

第三步，将添加量为轻烧粉量0.8%至3%的改性剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第四步，将与高钙菱镁轻烧粉质量比例为3~7: 4~8目数在150目至200目的低钙轻烧粉，加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第五步，将占反应体系物料1%的添加物加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第六步，将占反应体系物料1%~3%的添加料加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第七步，将占反应体系物料1%的发泡剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第八步，将第七步所得物料放入模具中，使物料充满模具并振实；根据外界环境的温度和湿度，调整模具附带加热器使制品固化，经过90分钟至120分钟后抽出模具内管，继续使制品固化、成型；经过50分钟至70分钟后开模，然后脱模并将制品移出模具，并继续在温度为15摄氏度至28摄氏度、湿度为40%至60%和通风良好条件下下养护7天以上，使制品达到较佳性能；

第九步，对第八步所得制品进行打磨、修平和裁边整形后续处理，得到合格的轻质隔墙板。                                      

上述第三步中的改性剂为硫酸亚铁和磷酸；反应体系中氧化镁、氯化镁与水之间的摩尔比控制在3~8：1：13~18；第五步中的添加物为分散剂或动物棕毛或植物纤维；第六步中的添加料为石粉或硅灰或粉煤灰或菱镁矿化学处理废渣；第七步发泡剂为以骨胶和烧碱为主要配料。

上述六水氯化镁添加量为109千克至138千克，水的添加量为84千克至100千克，高钙菱镁轻烧粉添加量为63千克至75千克，低钙轻烧粉添加量为84千克至100千克，分散剂添加量为1千克，发泡剂添加量为20千克至25千克，石粉添加量为0千克至50千克，棕毛添加量为2千克，硫酸亚铁添加量为5千克至6千克，磷酸添加量为1千克。

本发明过程简单，无废弃物的排放，设备要求不高，生产成本低廉，有利于低品位高钙菱镁矿资源的综合开发利用，本发明所得到的轻质隔墙板已经达到国家JG/T 169—2005标准各项指标，具有较高的抗压折强度和添加料的添加量较大的特点，如石粉添加量达轻烧粉量的20%~30%，同时具有较强防火保温性能，本发明方法能获得性能较好的轻质隔墙板制品；整个生产过程没有强酸和强碱的参与，对设备材质要求较低，操作简便易行，易于连续化生产，本发明为低品位高钙菱镁矿资源的开发利用提供了新方法。

附图说明

    附图1为本发明的最佳工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1，该高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法按下述步骤进行：

第一步，在箱式搅拌槽中加入138千克六水氯化镁和100千克水，配制成25.5%（质量浓度）溶液，静置澄清10分钟至15分钟；

第二步，将75千克且目数在200目的高钙菱镁轻烧粉加入搅拌槽中，搅拌5分钟至10分钟；

第三步，将7千克改性剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第四步，将100千克目数在150目至200目的低钙轻烧粉，加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第五步，将3千克添加物加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第六步，将0千克添加料加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第七步，将20千克发泡剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第八步，将第七步所得物料放入模具中，使物料充满模具并振实；根据外界环境的温度和湿度，调整模具附带加热器使制品固化，经过90分钟至120分钟后抽出模具内管，继续使制品固化、成型；经过50分钟至70分钟后开模，然后脱模并将制品移出模具，并继续在温度为15摄氏度至28摄氏度、湿度为40%至60%和通风良好条件下下养护7天以上，使制品达到较佳性能；

第九步，对第八步所得制品进行打磨、修平和裁边整形后续处理，得到合格的轻质隔墙板。                 

实施例2，该高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法按下述步骤进行：

第一步，在箱式搅拌槽中加入113千克六水氯化镁和84千克水，配制成24.7%（质量浓度）溶液，静置澄清10分钟至15分钟；

第二步，将63千克且目数在200目的高钙菱镁轻烧粉加入搅拌槽中，搅拌5分钟至10分钟；

第三步，将6千克改性剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第四步，将84千克目数在150目至200目的低钙轻烧粉，加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第五步，将3千克添加物加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第六步，将40千克添加料加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第七步，将25千克发泡剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第八步，将第七步所得物料放入模具中，使物料充满模具并振实；根据外界环境的温度和湿度，调整模具附带加热器使制品固化，经过90分钟至120分钟后抽出模具内管，继续使制品固化、成型；经过50分钟至70分钟后开模，然后脱模并将制品移出模具，并继续在温度为15摄氏度至28摄氏度、湿度为40%至60%和通风良好条件下下养护7天以上，使制品达到较佳性能；

第九步，对第八步所得制品进行打磨、修平和裁边整形后续处理，得到合格的轻质隔墙板。         

实施例3，该高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法按下述步骤进行：

第一步，在箱式搅拌槽中加入109千克六水氯化镁和84千克水，配制成24.8%（质量浓度）溶液，静置澄清10分钟至15分钟；

第二步，将63千克且目数在150目至200目的高钙菱镁轻烧粉加入搅拌槽中，搅拌5分钟至10分钟；

第三步，将6千克改性剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第四步，将84千克目数在150目至200目的低钙轻烧粉，加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第五步，将3千克添加物加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第六步，将50千克添加料加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第七步，将22千克发泡剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第八步，将第七步所得物料放入模具中，使物料充满模具并振实；根据外界环境的温度和湿度，调整模具附带加热器使制品固化，经过90分钟至120分钟后抽出模具内管，继续使制品固化、成型；经过50分钟至70分钟后开模，然后脱模并将制品移出模具，并继续在温度为15摄氏度至28摄氏度、湿度为40%至60%和通风良好条件下下养护7天以上，使制品达到较佳性能；

第九步，对第八步所得制品进行打磨、修平和裁边整形后续处理，得到合格的轻质隔墙板。               

实施例4，该高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法按下述步骤进行：

第一步，在箱式搅拌槽中加入109千克至138千克六水氯化镁和84千克至100千克水，配制成21%至27%波美度的溶液，静置澄清10分钟至15分钟；

第二步，将63千克至75千克且目数在150目至200目的高钙菱镁轻烧粉加入搅拌槽中，搅拌5分钟至10分钟；

第三步，将6千克至7千克改性剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第四步，将84千克至100千克目数在150目至200目的低钙轻烧粉，加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第五步，将3千克添加物加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第六步，将0千克至50千克添加料加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第七步，将20千克至25千克发泡剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第八步，将第七步所得物料放入模具中，使物料充满模具并振实；根据外界环境的温度和湿度，调整模具附带加热器使制品固化，经过90分钟至120分钟后抽出模具内管，继续使制品固化、成型；经过50分钟至70分钟后开模，然后脱模并将制品移出模具，并继续在温度为15摄氏度至28摄氏度、湿度为40%至60%和通风良好条件下下养护7天以上，使制品达到较佳性能；

第九步，对第八步所得制品进行打磨、修平和裁边整形后续处理，得到合格的轻质隔墙板。

实施例5，该高钙菱镁轻烧粉制备氯氧镁水泥制品的方法按下述步骤进行：

第一步，在箱式搅拌槽中加入六水氯化镁和水，根据环境温度配制成质量浓度为21%至27%溶液，静置澄清10分钟至15分钟；

第二步，将与低钙轻烧粉质量比例为4~8：3~7且目数在200-250目的高钙菱镁轻烧粉加入搅拌槽中，搅拌5分钟至10分钟；

第三步，将添加量为轻烧粉量0.8%至3%的改性剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第四步，将高钙菱镁轻烧粉与目数在200-250目的辽宁海城低钙轻烧粉按照质量比例4~8：3~7加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第五步，将占反应体系物料1%的添加物加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第六步，将占反应体系物料1%~3%的添加料加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第七步，将占反应体系物料1%的发泡剂加入搅拌槽中并搅拌均匀；

第八步，将第七步所得物料放入模具中，使物料充满模具并振实；根据外界环境的温度和湿度，调整模具附带加热器使制品固化，经过90分钟至120分钟后抽出模具内管，继续使制品固化、成型；经过50分钟至70分钟后开模，然后脱模并将制品移出模具，并继续在温度为15摄氏度至28摄氏度、湿度为40%至60%和通风良好条件下下养护7天以上，使制品达到较佳性能；

第九步，对第八步所得制品进行打磨、修平和裁边整形后续处理，得到合格的轻质隔墙板。                                      

在本发明中：高钙菱镁轻烧粉可采用新疆鄯善县高钙菱镁轻烧粉，其主要元素化学组成如表一所示。

表一 新疆鄯善县高钙菱镁轻烧粉主要元素化学组成

成分MgOCaOFe₂O₃SiO₂Al₂O₃活性MgO游离CaO灼烧减量含量/%71.8915.941.71.051.2864.9312.19.34

在本发明中：低钙菱镁轻烧粉可采用辽宁海城低钙菱镁轻烧粉，其主要元素化学组成如表二所示。

表二 辽宁海城低钙菱镁轻烧粉主要元素化学组成

成分MgOCaOFe2O₃SiO₂Al₂O₃活性MgO游离CaO灼烧减量含量/%86.610.940.146.711.4565.460.677.65

在本发明中：六水氯化镁可采用青海格尔木六水氯化镁，其如表三所示。

表三 青海格尔木六水氯化镁的溶液特性

波美度/Be°2223242526272830323436相对密度/1.181.191.21.211.221.231.241.261.281.31.3质量分数/%19.9520.82222.423.224.125.126.929.53132

上述实例是在新疆鄯善当地的实际环境条件下得出的，不同的地区由于温度和湿度差别，操作条件可能存在不一致性，需要根据实际情况进行相应的调整，经测试，本发明实例中制得的轻质隔墙板已经达到国家JG/T 169—2005标准各项指标，本发明方法实施例中制得轻质隔墙板具有如下特点：（1）具有较高的抗压、抗折强度；（2）添加料的添加量较大，如石粉添加量达轻烧粉量的20%~30%；（3）所制得轻质隔墙板具有较强防火保温性能。