CN108129043A - 一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法 - Google Patents

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徐进勇
张坤鹏
陈际行
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Abstract

一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法，本发明涉及一种制备水泥的方法，不需要处理钛白废酸，直接加入到氧化镁中，完全反应后在加入轻烧氧化镁，搅拌均匀，在加入缓凝剂，经过养护直接制备出速凝硫氧镁水泥；其中钛白废酸浓度约为24‑26%，废酸含有Ti、Fe等元素，将钛白废酸加入到氧化镁和轻烧氧化镁中搅拌混匀，硫氧镁水泥的质量配比为：氧化镁：26‑27份；轻烧氧化镁：205‑240份；24‑26%的钛白废酸：250‑270份；外加剂柠檬酸：3‑4份。本发明可以制备出速凝硫氧镁水泥，解决了工业生产钛白粉中的钛白废酸的处理问题、减少了环境的污染、解决了硫氧镁水泥凝固速率慢的问题、缩短了硫氧镁水泥生产的周期，而且使得硫氧镁水泥的强度有了明显的提高。

Description

一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法
技术领域
本发明涉及一种制备水泥的方法，具体是利用钛白废酸直接制备速凝硫氧化镁水泥的方法。
背景技术
硫氧镁水泥是菱镁水泥的一种，硫氧镁水泥与氯氧镁水泥的最大区别在于所用拌合溶液的酸根不同，所以两种镁基胶凝材料的性质，如防火性、保温性、耐水性和环保性能等大体相同，而且硫氧镁水泥可以避免生产厂家为氯氧镁水泥吸潮返卤买单的隐患。但硫氧镁水泥需要经过改性增加它的强度、耐水性等特性才能得到应用。
硫氧镁水泥是由活性MgO与一定浓度的MgSO4溶液搅拌混匀而成，它是一个有MgO-MgSO4-H2O组成的三元胶凝体系，通过查询资料，若MgO/MgSO4为5个摩尔比时力学性能较好，可见硫氧镁水泥是以5MgO·MgSO4·8H2O（若写成5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O形式，则为5·1·3）结晶相存在。但是通过计算硫酸镁溶液浓度为45.5%，这么高浓度的硫酸镁溶液常温下无法实现。硫氧镁水泥的力学性能较差不是硫氧镁水泥的本质，关键是硫氧镁水泥的浓度很难提高。
硫氧镁水泥主要是以轻烧氧化镁为主要成分的凝胶系统，国内生产氧化镁的方法有三种，一种是用菱镁矿直接焙烧生产煅烧氧化镁；二是白云石半焙烧生产轻质氧化镁；三是用卤水生产质量较高的活性氧化镁。我国菱镁矿资源丰富，为氧化镁生产提供广泛的来源，另外如果能充分白云石中所含的氧化镁用以替代或部分替代轻烧粉，这对于镁水泥的理论研究和实际应用都具有十分重要的意义。
硫酸镁作为硫氧镁水泥的重要组成部分，我们对于硫酸镁的研究具有重大意义。硫酸镁可以用作制革、炸药、造纸、瓷器、肥料，以及医疗上口服泻药等。硫酸镁在农业中被用于一种肥料，因为镁是叶绿素的主要成分之一。硫酸镁的价格相对于氧化镁的价格还是较高的，可以通过MgO与H2SO4反应来产生。工业上生产钛白粉要产生大量的钛白废酸，钛白废酸中含有Ti、Fe等元素，其中Ti（以TiO2记）为6.08×103 mg/L，Fe的含量为2.35×104 mg/L，我们可以利用轻烧氧化镁与钛白废酸产生硫酸镁。这样不但可以解决钛白废酸的处理问题，减少对环境的污染，同时在生产硫氧镁水泥中也节约了成本，具有双重的重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法，其主要是以下内容：直接利用工业上的钛白废酸，把它加入氧化镁中，完全反应后，再加入轻烧氧化镁，搅拌混匀，向其加入外加剂柠檬酸，经过养护制备出速凝硫氧镁水泥。解决了硫氧镁水泥生产中凝固慢的问题、钛白废酸的处理问题，简化了生产流程和节约了硫氧镁水泥的生产成本。
一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法主要以下流程实现：
直接称取一定量的工业钛白废酸，钛白废酸浓度约为24-26%，把它加入到一定质量的氧化镁中反应，在加入轻烧氧化镁，搅拌混匀，向其中加入柠檬酸，硫氧镁水泥的质量配比：氧化镁：26-27份；轻烧氧化镁：205-240份；24-26%的钛白废酸：250-270份；外加剂柠檬酸：3-4份。
附图说明
图1为本发明的实施工艺流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方案如下：
按照本发明中的工艺流程分别取钛白废酸、氧化镁、轻烧氧化镁、外加剂柠檬酸，直接利用工业上产生的钛白废酸，这种钛白废酸浓度24-26%，把其加入到氧化镁中，完全反应后向其加入轻烧氧化镁，再加入外加剂柠檬酸，搅拌混匀。其中按照24-26%的钛白废酸：250-270份；氧化镁：26-27份；轻烧氧化镁：205-240；外加剂柠檬酸：3-4份的质量份数进行加入，快速搅拌3min，搅拌成均匀的硫氧镁水泥净浆。
将搅拌均匀的硫氧镁水泥净浆浇入50mm×50mm×50mm的磨具中，置于振动平台上振动60s，并数次刮平，以加入外加剂柠檬酸为硫氧镁水泥的起始凝结时间，用维卡仪测试水泥的初凝时间和终凝时间，然后置于恒温密封养护脱模，继续在恒温中养护至7d龄期。
将养护7d的50mm×50mm×50mm磨具硫氧镁水泥放到水泥强度试验机上进行抗压强度和抗折强度测试。
实验结果表面：硫氧镁水泥的初凝时间为15-50min，终凝时间为45-90min。

Claims (2)

1.一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法，其特征在于以下过程：钛白废酸浓度约为24-26%，这种钛白废酸中含有Ti、Fe等元素，其中Ti（以TiO2记）为6.08×103mg/L，Fe为2.35×104mg/L，这2种元素的存在提高硫氧镁水泥的力学性能等；直接利用钛白废酸，把钛白废酸加入到氧化镁中，完全反应后，在向溶液中加入轻烧氧化镁，搅拌混匀，加入缓凝剂，经过脱模养护，制备出速凝的硫氧镁水泥。
2.如权利要求1所述的一种利用钛白废酸直接制备速凝硫氧镁水泥的方法，其特征在于：硫氧镁水泥的质量配比为：氧化镁：26-27份；轻烧氧化镁：205-240；24-26%的钛白废酸：250-270份；外加剂柠檬酸：3-4份。
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