CN108191382A - 一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：45％～55％、轻烧氧化镁粉：15％～25％、工业卤片：8％～15％、粉煤灰：2％～8％、改性外加剂：0.5％～2％、水：12％～18％；外加发泡剂：0.03％～0.1％。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用了攀钢高炉渣提钛工艺得到的工业废渣提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、工业卤片及工业废料粉煤灰为主要原料，绿色环保、成本低、生产工艺简单；由于本发明中攀钢提钛尾渣的加入量较大，故可有效缓解攀钢提钛尾渣堆存引起的生态环境问题；同时本发明的建筑隔墙条板具有轻质高强、抗水、耐腐蚀、耐火阻燃等优势。

Description

一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑材料行业领域，尤其涉及一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板及其生产方法。
背景技术
近几年来，我国的墙改政策不断深入、执行力度逐渐加强，由此给轻质建筑隔墙条板的发展营造了一个极大的市场空间。
目前以攀钢提钛尾渣为基础原料的轻质建筑隔墙条板尚没有相关研究。攀钢采用高温碳化—低温选择性沸腾氯化提取钛的方法回收高炉渣中的钛资源，高炉渣经提钛工艺处理后产生大量提钛尾渣，攀钢预计每年产生提钛尾渣数百万吨。提钛尾渣中残留有大量的氯离子，致使提钛尾渣无法作为普通硅酸盐水泥建筑材料的混合材进行使用，目前主要采取堆放渣场的方式处理，资源浪费的同时也造成了环境的污染。随着节能环保要求提高，攀钢提钛尾渣亟待开发利用，采用攀钢提汰尾渣制备轻质建筑隔墙条板，实现了节能减排及工业废渣高值高效利用。
氯氧镁胶凝材料是一种具有较高强度性能的气硬性胶凝材料，提钛尾渣与氯氧镁胶凝材料合理配比制备轻质建筑隔墙条板，提钛尾渣中的氯离子能够与轻烧镁粉反应生成氯氧镁胶凝材料的强度相，将氯离子固定在氯氧镁胶凝材料的强度相中，一方面可以提高轻质建筑隔墙条板的强度，同时实现了提钛尾渣的综合利用、解决提钛尾渣排放产生的环境污染问题。
由于氯氧镁胶凝材料中氯离子含量很大，所以氯氧镁胶凝材料吸潮返卤、翘曲变形问题严重，目前较难克服；在氯氧镁胶凝材料中加入大量的提钛尾渣，可以降低胶凝体系中氯离子的含量，提高氯氧镁胶凝材料强度相的结晶程度，有效的解决氯氧镁胶凝材料吸潮返卤、吸潮后易翘曲变形的问题。
低品位菱镁矿占菱镁资源的三分之一以上，目前没有得到很好的开发利用，产生资源浪费及环境污染。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提钛尾渣作为主要原料制备的新型轻质建筑隔墙条板。用于实现攀钢提钛尾渣高值高效利用，解决攀钢提钛尾渣排放产生的环境污染问题，同时解决低品位菱镁矿高值高效利用问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：45％～55％、轻烧氧化镁粉：15％～25％、工业卤片：8％～15％、粉煤灰：2％～8％、改性外加剂：0.5％～2％、水：12％～18％；外加发泡剂：0.03％～0.1％。
所述的提钛尾渣其组成成分按重量百分比计为：CaO：20％～30％、MgO：5％～10％、SiO2：20％～30％、TiO2：5％～8％、Al2O3：10％～15％、TiC：2％～3％、氯离子含量：2％～4％、其余为不可避免的杂质。
所述的轻烧氧化镁粉其中氧化镁含量75～85wt％，活性氧化镁含量50～65wt％。
所述的粉煤灰为堆积密度小于750Kg/m3，其中二氧化硅和三氧化铝总量大于70wt％。
所述的工业卤片为MgCl2≥45wt％。
所述的发泡剂为泡径为0.1-1mm的复合型菱镁发泡剂。
所述的改性外加剂由以下组分按重量百分比复合而成：硫酸亚铁：15％～25％、磷酸：15％～20％、硅灰：15％～20％、氯化钙：15％～25％；硬脂酸钙：5％～15％；萘系减水剂：5％～15％；憎水剂：5～15％。
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法，包括以下步骤：
1)清理模具，在模具表面涂刷脱模剂；
2)将工业卤片溶于水中，配置成MgCl2溶液，将配置好的MgCl2溶液静置24h，滤去沉淀物得到澄清的MgCl2溶液；
3)将澄清的MgCl2溶液加入搅拌装置，然后将提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、粉煤灰、改性外加剂按比例称量，先向澄清的MgCl2溶液中加入轻烧氧化镁粉和改性外加剂搅拌3～5分钟，然后加入提钛尾渣和粉煤灰继续搅拌5～7分钟，得到搅拌均匀的料浆；
4)将水和发泡剂送入发泡机中生成泡沫，将生成的泡沫与搅拌好的料浆混合搅拌1～2分钟，得到发泡料浆，控制发泡料浆的流动度为160～190mm；
5)将发泡料浆浇注于相应模具内成型，在30±2℃、相对湿度70±5％条件下养护22～24h后脱模；
6)将成型样品进行脱模后自然养护至龄期，在冬季时，自然养护温度应>20℃。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用了攀钢高炉渣提钛工艺得到的工业废渣提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、工业卤片及工业废料粉煤灰为主要原料，绿色环保、成本低、生产工艺简单；由于本发明中攀钢提钛尾渣的加入量较大，故可有效缓解攀钢提钛尾渣堆存引起的生态环境问题；同时本发明的建筑隔墙条板具有轻质高强、抗水、耐腐蚀、耐火阻燃等优势。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：45％～55％、轻烧氧化镁粉：15％～25％、工业卤片：8％～15％、粉煤灰：0～8％、改性外加剂：0.5％～2％、水：12％～18％；外加发泡剂：0.03％～0.1％。
所述的提钛尾渣为攀钢采用高温碳化—低温选择性沸腾氯化提取钛的方法处理高炉渣后产生的工业废渣，其组成成分按重量百分比计为：CaO：20％～30％、MgO：5％～10％、SiO2：20％～30％、TiO2：5％～8％、Al2O3：10％～15％、TiC：2％～3％、氯离子含量：2％～4％、其余为不可避免的杂质。
所述的轻烧氧化镁粉为采用低品位菱镁矿煅烧后所得，其组成中含有较高含量的氧化硅及氧化钙，其中氧化镁含量75～85wt％，活性氧化镁含量50～65wt％，提高了菱镁资源高值高效利用。
轻烧氧化镁粉可以采用鞍山地区的低品位菱镁矿煅烧后加工而成的高钙、高硅的轻烧氧化镁。
所述的粉煤灰为堆积密度小于750Kg/m3，其中二氧化硅和三氧化铝总量大于70wt％的1级粉煤灰。
所述的工业卤片为MgCl2≥45wt％。
所述的发泡剂为泡径为0.1-1mm的复合型菱镁专用发泡剂。
所述的改性外加剂由以下组分按重量百分比复合而成：硫酸亚铁：15％～25％、磷酸：15％～20％、硅灰：15％～20％、氯化钙：15％～25％；硬脂酸钙：5％～15％；萘系减水剂：5％～15％；憎水剂：5～15％。
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法，包括以下步骤：
1)清理模具，在模具表面涂刷脱模剂。
2)将工业卤片溶于水中，配置成MgCl2溶液，将配置好的MgCl2溶液静置时间不低于24h，滤去沉淀物得到澄清的MgCl2溶液。
3)将澄清的MgCl2溶液加入搅拌装置，然后将提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、粉煤灰、改性外加剂按比例称量，先向澄清的MgCl2溶液中加入轻烧氧化镁粉和改性外加剂搅拌3～5分钟，然后加入提钛尾渣和粉煤灰继续搅拌5～7分钟，得到搅拌均匀的料浆。
4)将水和发泡剂送入发泡机中生成泡沫，将生成的泡沫与搅拌好的料浆混合搅拌1～2分钟，得到发泡料浆，控制发泡料浆的流动度为160～190mm；保证发泡料浆的和易性。
5)将发泡料浆浇注于相应模具内成型，在30±2℃、相对湿度70±5％条件下养护22～24h后脱模。
6)将成型样品进行脱模后自然养护至龄期，在冬季时，自然养护温度应>20℃。
本发明中的水可以采用自来水，发泡剂发泡用水根据发泡剂用量比例配置，该水量不包括在建筑隔墙条板主体成分的用水量中。
本发明所得的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，具有以下的性能指标：
1)提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，从外观上观察应做到板面无裂纹、无泛霜及吸潮返卤现象。
2)提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其面密度≤90kg/m2；含水率≤12.0wt％；干燥收缩率≤0.6mm/m。
3)提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其抗弯强度≥1.5倍板自重；抗压强度≥3.5MPa。
4)提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其软化系数≥0.80。
5)提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其经过5次抗冲击实验板面无裂纹；燃烧性能为A1级。
实施例1：
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：50％、轻烧氧化镁粉：20％、工业卤片：11％、粉煤灰：3％、改性外加剂：1％、水：15％。外加发泡剂：0.03％。
提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法，包括以下步骤：
1)先将工业卤片倒入水中搅拌3min，配成MgCl2溶液，静置24h后滤去沉淀物，得到澄清的MgCl2溶液待用。
2)将改性外加剂一次性加入澄清的MgCl2溶液后搅拌1min。
3)将轻烧氧化镁粉加入其中，搅拌3min后，将提钛尾渣、粉煤灰加入其中继续搅拌得到提钛尾渣轻质建筑隔墙条板料浆，保证总搅拌时间控制在8～12min左右。
4)将水和发泡剂送入发泡机中生成泡沫，将生成的泡沫与搅拌好的料浆混合，搅拌1～2分钟，得到发泡料浆。
5)将发泡料浆浇注于相应模具内成型，在30℃、相对湿度70％条件下养护24h后脱模。
6)将成型样品进行脱模后自然养护至28天龄期(在冬季时，自然养护温度应>20℃)，得到提钛尾渣轻质建筑隔墙条板。
本实施例制备出的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，经检测后，可达到以下标准：从外观上看，无明显裂纹；无吸潮返卤、泛霜现象发生；其面密度86kg/m2；含水率为3.2％；28天抗压强度为9.0MPa；干燥收缩率0.46mm/m，软化系数为0.83。
实施例2：
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：50％、轻烧氧化镁粉：20％、工业卤片：11％、改性外加剂：1.5％、水：17.5％。外加发泡剂：0.05％。
提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法其具体步骤同实施例1。
本实施例制备出的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，经检测后，可达到以下标准：从外观上看，无明显裂纹；无吸潮返卤、泛霜现象发生；其面密度80kg/m2；含水率为5.1％；28天抗压强度为7.6MPa；干燥收缩率0.50mm/m，其软化系数为0.81。
实施例3：
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：55％、轻烧氧化镁粉：16％、工业卤片：8.5％、粉煤灰：5％、改性外加剂：1.5％、水：14％。外加发泡剂：0.08％。
提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法其具体步骤同实施例1。
本实施例制备出的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，经检测后，可达到以下标准：从外观上看，无明显裂纹；无吸潮返卤、泛霜现象发生；其其面密度75kg/m2；含水率为4.5％；28天抗压强度为5.6MPa；干燥收缩率0.32mm/m，其软化系数为0.82。
实施例4：
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：45％、轻烧氧化镁粉：20％、工业卤片：10％、粉煤灰：8％、改性外加剂：1.5％、水：15.5％。外加发泡剂：0.05％。
提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法其具体步骤同实施例1。
本实施例制备出的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，经检测后，可达到以下标准：从外观上看，无明显裂纹；无吸潮返卤、泛霜现象发生；其面密度78kg/m2；含水率为4.8％；28天抗压强度为11.4MPa；干燥收缩率0.48mm/m，其软化系数为0.86。
实施例5：
一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，按重量份比包含以下组分：提钛尾渣：55％、轻烧氧化镁粉：20％、工业卤片：8％、改性外加剂：1％、水：16％。外加发泡剂：0.1％。
提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法其具体步骤同实施例1。
本实施例制备出的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，料浆粘度较大，与泡沫混合后，流动度有所改善。制品密度较轻，其面密度50kg/m2，由于尾渣加入量较大导致28天抗压强度仅为3.3MPa，试样有细微裂纹；但无吸潮返卤、泛霜现象发生。

Claims (8)

1.一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，按重量百分比包含以下组分：提钛尾渣：45％～55％、轻烧氧化镁粉：15％～25％、工业卤片：8％～15％、粉煤灰：2％～8％、改性外加剂：0.5％～2％、水：12％～18％；外加发泡剂：0.03％～0.1％。
2.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，所述的提钛尾渣其组成成分按重量百分比计为：CaO：20％～30％、MgO：5％～10％、SiO2：20％～30％、TiO2：5％～8％、Al2O3：10％～15％、TiC：2％～3％、氯离子含量：2％～4％、其余为不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，所述的轻烧氧化镁粉其中氧化镁含量75～85wt％，活性氧化镁含量50～65wt％。
4.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，所述的粉煤灰为堆积密度小于750Kg/m3，其中二氧化硅和三氧化铝总量大于70wt％。
5.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，所述的工业卤片为MgCl2≥45wt％。
6.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，所述的发泡剂为泡径为0.1-1mm的复合型菱镁发泡剂。
7.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣轻质建筑隔墙条板，其特征在于，所述的改性外加剂由以下组分按重量百分比复合而成：硫酸亚铁：15％～25％、磷酸：15％～20％、硅灰：15％～20％、氯化钙：15％～25％；硬脂酸钙：5％～15％；萘系减水剂：5％～15％；憎水剂：5～15％。
8.一种如权利要求1所述的提钛尾渣轻质建筑隔墙条板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)清理模具，在模具表面涂刷脱模剂；
2)将工业卤片溶于水中，配置成MgCl2溶液，将配置好的MgCl2溶液静置24h，滤去沉淀物得到澄清的MgCl2溶液；
3)将澄清的MgCl2溶液加入搅拌装置，然后将提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、粉煤灰、改性外加剂按比例称量，先向澄清的MgCl2溶液中加入轻烧氧化镁粉和改性外加剂搅拌3～5分钟，然后加入提钛尾渣和粉煤灰继续搅拌5～7分钟，得到搅拌均匀的料浆；
4)将水和发泡剂送入发泡机中生成泡沫，将生成的泡沫与搅拌好的料浆混合搅拌1～2分钟，得到发泡料浆，控制发泡料浆的流动度为160～190mm；
5)将发泡料浆浇注于相应模具内成型，在30±2℃、相对湿度70±5％条件下养护22～24h后脱模；
6)将成型样品进行脱模后自然养护至龄期，在冬季时，自然养护温度应>20℃。
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