CN104310922B

CN104310922B - 纤维增强赤泥改性氧化镁板材及制备方法

Info

Publication number: CN104310922B
Application number: CN201410523820.9A
Authority: CN
Inventors: 翁志杰; 王晓蒙
Original assignee: SHANGHAI INFORMATION EAGLE RECYCLING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI INFORMATION EAGLE RECYCLING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: CN104310922A

Abstract

本发明涉及一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，其特征在于：所述板材由固体混合物制成，所述固体混合物包括干化细粒赤泥粉、木屑、氧化镁、氯化镁、增强纤维、水、改性剂。本发明具有抗压力强、抗折性好、现场造型能力强、耐火、防水、隔音、耐腐蚀等优点。

Description

纤维增强赤泥改性氧化镁板材及制备方法

技术领域

本发明属于利用固体废弃物制备建材的领域, 涉及一种使用工业固体废料(经降碱、提铁后的干化赤泥细粒粉)、生物质固体废料(木屑)、氧化镁、氯化镁、水和加劲纤维等为主要原料制备的环保、高性能无机凝胶复合板材及其制备方法。

背景技术

目前市场上大量使用的传统石膏板具有防水性能差、防火性能不足、力学性能差、隔音效果差不足等缺点。防火性能较好的菱镁板耐水性差，易返卤。高硬度、耐火的硅酸钙板现场造型能力不足，限制了其应用。

目前，中国氧化铝工业废弃物赤泥的排放量达每年三千万吨，存量达2亿吨，而综合利用率不足4% (中国工信部, 2013)，赤泥堆场大量占用土地并对环境造成巨大危害。当前低成本的赤泥利用方式如路基填筑等未能充分发挥赤泥中所含矿物的潜在利用价值。利用赤泥制备烧结建筑材料的方法的烧结温度在850°C-1350°C 之间，如制砖(CN200710112325.9)、制水泥(CN20061007718.4)等技术。此类方法需耗费巨大能源，环境和经济成本较高。CN101823869B的专利技术利用含水量在20%-40%的湿赤泥同氧化镁、卤水等混合可在常温下制备常温凝固板材。但此类技术使用未经提铁工艺的湿赤泥，造成可开发资源的浪费。另外，湿赤泥的运输和环境成本较高，不利于技术的异地推广。目前，湿赤泥降碱、提铁工艺已逐渐普及。提铁后的赤泥处理成为当前新的问题。

发明内容

本发明的目的在于利用具有一定水化活性的细粒赤泥粉，同氯氧镁凝胶材料在常温下制备高性能的建筑板材；提供一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材及制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，所述板材由固体混合物制成，所述固体混合物包括干化细粒赤泥粉、木屑、氧化镁、氯化镁、增强纤维、水、改性剂；

以上各组成的重量百分比为：

干化细粒赤泥粉：20-60%；

木屑：4-10 %；

氧化镁：20-40%；

氯化镁：6-12%；

增强纤维：1%-5%；

水：15%-36%

改性剂：O.01-1%。

优选的，

所述各组份的重量百分比为：

干化细粒赤泥粉：24%；

木屑：6 %；

氧化镁：31%；

氯化镁：9%；

增强纤维：2%；

水：27%

改性剂： 1%。

优选的，

所述各组份的重量百分比为：

干化细粒赤泥粉：33%；

木屑：5 %；

氧化镁：27%；

氯化镁：8%；

增强纤维：2%；

水：24%

改性剂： 1%。

优选的，所述固体混合物还包括改性材料，所述改性材料为膨胀珍珠岩、粉煤灰、高炉矿渣、高岭土、固体防水剂中的一种或者几种，其重量比为其他固体混合物重量的0-20%。

优选的，所述增强纤维为玻璃纤维、纤维网布、金属纤维、纤维网布、生物纤维、纤维网布中的一种或者几种。

优选的，所述改性剂为菱镁改性剂、皂化剂、发泡剂、木质素、钛酸酯偶联剂、憎水剂中的一种或者几种。

一种纤维增强赤泥改性氧化镁板的制备方法，包括如下步骤：

(a)预制基板，基板形式为条式或板式；

(b)基板上预铺一层隔离薄膜、一层或数层纤维网布；

(c)按上述板材的重量比例称取干化细粒赤泥粉、木屑、氧化镁、氯化镁、增强纤维，水和改性剂，混合经搅拌机搅拌后制成浆状胚料，将胚料平摊于已预铺隔离层的模板上；

(d)在胚料未凝固前上覆一层或多层加劲纤维和纤维网布；

(e)辊压成型并切割，入窑养护，在胚料形成强度后脱去模板；

(f)板材在自然条件或特殊条件下经过3-21天的养护，充分化合反应后即为成品。

所述细粒赤泥粉为氧化铝拜耳法工艺产生、经过烘培降碱、提铁后的干化细粒赤泥粉。其含水量不大于5%。所述氧化镁为轻烧氧化镁（重量百分含量85-95%)活性60以上，活性溶解度为90%以上。

本发明的有益效果是：本发明板材为采用大掺量干化赤泥细粉和木屑生产的改性氯氧镁板，具有抗压力强、抗折性好、现场造型能力强、耐火、防水、隔音、耐腐蚀等优点。本发明产品与类似湿赤泥凝固板相比，具有生产原料对环境影响小、生产技术便于异地推广，产品现场造型能力强、适用面广等优势。本发明产品与类似产品石膏板相比较，具有防水、保温、隔音效果好、力学性能优异等巨大优势。可广泛应用于民用和公共建筑的内墙隔断、非承重外墙、吊顶、地板等领域。本发明可大量消化工业废弃物赤泥和木屑，减少资源消耗，延长建筑产品使用寿命，是促进城镇建设可持续发展的的绿色环保产品。

具体实施方式

实施例1

按如下重量比例称取制备原料:细粒赤泥粉24％，木屑6％，氧化镁31％，氯化镁9％，增强纤维和纤维网布2％，水27％，改性剂1％。将纤维网布之外的其他原料用立式搅拌机搅拌5分钟后，将半流质混合物平铺置于基板上经辊压成型，混合物未凝结前上覆纤维网布，切割、在室温下凝固后养护3天脱模，室温下养护21天即为成品。产品抗折强度为15.8Mpa，超过国家标准 (10Mpa) 58%。抗冲击能力达到国家标准(533g落球实验三次无损)。

实施例2

按如下重量比例称取制备原料:细粒赤泥粉33％，木屑5％，氧化镁27％，氯化镁8％，增强纤维和纤维网布2％，水24％，改性剂1％。将纤维网布之外的其他原料用立式搅拌机搅拌5分钟后，将半流质混合物平铺置于基板上经辊压成型，混合物未凝结前上覆纤维网布，切割、在室温下凝固后养护3天脱模，室温下养护21天即为成品。产品抗折强度为12.2Mpa，超过国家标准 (10Mpa) 22%。抗冲击能力达到国家标准(533g落球实验三次无损)。

Claims

1.一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，其特征在于：所述板材由固体混合物制成，所述固体混合物包括干化细粒赤泥粉、木屑、氧化镁、氯化镁、增强纤维、水、改性剂；

以上各组成的重量百分比为：

干化细粒赤泥粉：20-60%；

木屑：4-10 %；

氧化镁：20-40%；

氯化镁：6-12%；

增强纤维：1-5%；

水：15-36%

改性剂：0.01-1%，以上各组份的百分含量之和为100%,所述细粒赤泥粉为氧化铝拜耳法工艺产生、经过烘培降碱、提铁后的干化细粒赤泥粉，其含水量不大于5%。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，其特征在于：

所述各组份的重量百分比为：

干化细粒赤泥粉：24%；

木屑：6 %；

氧化镁：31%；

氯化镁：9%；

增强纤维：2%；

水：27%

改性剂： 1%。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，其特征在于：

所述各组份的重量百分比为：

干化细粒赤泥粉：33%；

木屑：5 %；

氧化镁：27%；

氯化镁：8%；

增强纤维：2%；

水：24%

改性剂： 1%。

4.根据权利要求1所述的一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，其特征在于：所述增强纤维为玻璃纤维、金属纤维、生物纤维、纤维网布中的一种或者几种。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增强赤泥改性氧化镁板材，其特征在于：所述改性剂为菱镁改性剂、皂化剂、发泡剂、木质素、钛酸酯偶联剂、憎水剂中的一种或者几种。

6.一种纤维增强赤泥改性氧化镁板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a) 预制基板，基板形式为条式或板式；

(b) 基板上预铺一层隔离薄膜、一层或数层纤维网布；

(c) 按权利要求1-5任意一项所述的板材的重量比例称取干化细粒赤泥粉、木屑、氧化镁、氯化镁、增强纤维，水和改性剂，混合经搅拌机搅拌后制成浆状坯料，将坯料平摊于已预铺隔离层的模板上；

(d) 在坯料未凝固前上覆一层或多层加劲纤维和纤维网布；

(e) 辊压成型并切割，入窑养护，在坯料形成强度后脱去模板；

(f) 板材在自然条件下经过3-21天的养护，充分化合反应后即为成品。