CN108298940B - 一种提钛尾渣建筑装饰板及其生产方法 - Google Patents

一种提钛尾渣建筑装饰板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:35%~45%、轻烧氧化镁粉:15%~25%、七水硫酸镁:8%~15%、活性填料:1%~5%、农作物废弃物:3%~7%、改性外加剂:0.5%~2%、水:15%~20%;外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。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、低品位菱镁矿制备的轻烧氧化镁粉、硼镁矿制备硼酸的副产品七水硫酸镁为主要原料,绿色环保、成本低、生产工艺简单;本发明中攀钢提钛尾渣的加入量较大,可有效缓解攀钢提钛尾渣堆存引起的生态环境问题;同时本发明的提钛尾渣建筑装饰板具有高强、抗水、防火、耐腐蚀、不变形翘曲等优势。

Description

一种提钛尾渣建筑装饰板及其生产方法
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建筑装饰板及其生产方法。
背景技术
目前以攀钢提钛尾渣为基础原料的建筑装饰板尚没有相关研究。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建筑装饰板,实现了节能减排及工业废渣高值高效利用。
氯氧镁胶凝材料为胶凝体系的制品目前已有相关研究,它是一种具有较高强度性能的气硬性胶凝材料,但吸潮返卤、翘曲变形、不耐水等问题严重,目前较难克服,尤其是在制备具有装饰效果的建筑装饰板上更是严重的缺陷,从而影响了工艺品的美观和使用寿命。
硫氧镁胶凝材料的优点在于彻底解决了氯氧镁胶凝材料吸潮返卤且吸潮后易翘曲变形以及不耐水的问题。提钛尾渣与硫氧镁胶凝材料合理配比制备建筑装饰板,提钛尾渣中的氯离子能够与轻烧镁粉反应生成强度相,将氯离子固定在制品的强度相中,提高建筑装饰板强度的同时实现了提钛尾渣的综合利用。
随着节能环保要求提高,鞍钢排放固体废弃物亟待开发利用。硼镁矿制备硼酸副产品七水硫酸镁及工业灰渣的开发利用,实现了节能减排及工业利废。
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。
利用农作物废弃物作为生物质材料生产绿色工艺制品,实现了利用低端原料制造高端建筑材料制品。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种用提钛尾渣作为主要原料制备的建筑装饰板,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。同时解决了低品位菱镁矿高值高效的利用问题。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:35%~45%、轻烧氧化镁粉:15%~25%、七水硫酸镁:8%~15%、活性填料:1%~5%、农作物废弃物:3%~7%、改性外加剂:0.5%~2%、水:15%~20%;外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。
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%。
所述的活性填料为粉煤灰、硅灰或矿渣中的一种或两种。
所述的七水硫酸镁纯度为92~94%。
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%、葡萄糖酸:15%~20%、蔗糖化钙:5%~15%、氯化钙:15%~25%;硬脂酸钙:5%~15%;萘系减水剂:5%~15%;憎水剂:5~15%。
所述的农作物废弃物为秸秆纤维、米糠、锯末中的一种。
所述的玻璃纤维网格布采用网眼≥3mm、面密度≥100g/m2的网格布;所述的无纺布为短纤针刺无纺布,面密度为100g/m2
一种提钛尾渣建筑装饰板的生产方法,包括以下步骤:
1)清理模具,在模具表面涂刷脱模剂;
2)将七水硫酸镁溶于水中,配置成MgSO4溶液,静置时间不少于24h待用;
3)将MgSO4溶液、提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、活性填料、改性外加剂、农作物废弃物按比例称量,先将MgSO4溶液、轻烧氧化镁粉和改性外加剂加入搅拌装置搅拌2~3分钟,然后加入提钛尾渣和活性填料继续搅拌3~4分钟,最后加入农作物废弃物搅拌2~3分钟,得到搅拌均匀的浆料;
4)在相应模具底层铺一层玻璃纤维网格布,倒入浆料,滚压成型,最后在滚压好的浆料表面铺一层玻璃纤维网格布和一层无纺布;
5)在30±2℃、相对湿度70±5%条件下养护12-15h后脱模,自然养护至龄期;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、低品位菱镁矿制备的轻烧氧化镁粉、硼镁矿制备硼酸的副产品七水硫酸镁为主要原料,绿色环保、成本低、生产工艺简单;本发明中攀钢提钛尾渣的加入量较大,可有效缓解攀钢提钛尾渣堆存引起的生态环境问题;同时本发明的提钛尾渣建筑装饰板具有高强、抗水、防火、耐腐蚀、不变形翘曲等优势。
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。
一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:35%~45%、轻烧氧化镁粉:15%~25%、七水硫酸镁:8%~15%、活性填料:1%~5%、农作物废弃物:3%~7%、改性外加剂:0.5%~2%、水:15%~20%;外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。
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来源于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。
所述的活性填料为粉煤灰、硅灰或矿渣中的一种或两种。
所述的七水硫酸镁为硼镁矿制备硼酸的副产品,纯度为92~94%,该种原料的使用在一定程度上解决了工业副产品高附加值利用的问题。
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%、葡萄糖酸:15%~20%、蔗糖化钙:5%~15%、氯化钙:15%~25%;硬脂酸钙:5%~15%;萘系减水剂:5%~15%;憎水剂:5~15%。
所述的农作物废弃物为秸秆纤维、米糠、锯末中的一种。
所述的玻璃纤维网格布采用网眼≥3mm、面密度≥100g/m2的网格布;网格布的大小根据所生产的工艺品模具的大小进行裁剪后使用。所述的无纺布为短纤针刺无纺布,面密度为100g/m2。本发明采用的水为自来水。
一种提钛尾渣建筑装饰板的生产方法,包括以下步骤:
1)清理模具,在模具表面涂刷脱模剂。
2)将七水硫酸镁溶于水中,配置成MgSO4溶液,静置时间不少于24h待用。
3)将MgSO4溶液、提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、活性填料、改性外加剂、农作物废弃物按比例称量,先将MgSO4溶液、轻烧氧化镁粉和改性外加剂加入搅拌装置搅拌2~3分钟,然后加入提钛尾渣和活性填料继续搅拌3~4分钟,最后加入农作物废弃物搅拌2~3分钟,得到搅拌均匀的浆料。
4)在相应模具底层铺一层玻璃纤维网格布,倒入浆料,滚压成型,最后在滚压好的浆料表面铺一层玻璃纤维网格布和一层无纺布。
5)在30±2℃、相对湿度70±5%条件下养护12-15h后脱模,自然养护至龄期;自然养护温度应>20℃。
6)裁剪切边。
本发明的提钛尾渣建筑装饰板,具有以下的性能指标:
1)提钛尾渣建筑装饰板,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)提钛尾渣建筑装饰板,密度为1.2~1.5kg/m3;含水率≤12.0%;吸水率≤20.0%;干燥收缩率≤0.3%。
3)提钛尾渣建筑装饰板,抗折强度≥20MPa。
实施例1:
一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:35%、轻烧氧化镁粉:25%、七水硫酸镁:12.5%、活性填料:3%、农作物废弃物:5%、改性外加剂:1%、水:18.5%。外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。
提钛尾渣建筑装饰板的生产方法,包括以下步骤:
1)将七水硫酸镁溶于水中,配置成MgSO4溶液,静置24h待用。
2)先将MgSO4溶液、轻烧氧化镁粉和改性外加剂加入搅拌装置搅拌2分钟,然后加入提钛尾渣和活性填料继续搅拌4分钟,最后加入农作物废弃物搅拌3分钟,得到搅拌均匀的浆料。
3)在相应模具底层铺一层玻璃纤维网格布,倒入浆料,滚压成型,最后在滚压好的浆料表面铺一层玻璃纤维网格布和一层无纺布。
4)在30℃、相对湿度70%条件下养护12-15h后脱模,自然养护至龄期;自然养护温度应>20℃。
5)裁剪切边。
实施例2:
一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:40%、轻烧氧化镁粉:20%、七水硫酸镁:12.5%、活性填料:3%、农作物废弃物:5%、改性外加剂:1%、水:18.5%。外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。
提钛尾渣建筑装饰板的生产方法具体步骤同实施例1。
实施例3:
一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:45%、轻烧氧化镁粉:16%、七水硫酸镁:8%、活性填料:5%、农作物废弃物:7%、改性外加剂:1.5%、水:17.5%。外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。
提钛尾渣建筑装饰板的生产方法具体步骤同实施例1。
实施例4:
一种提钛尾渣建筑装饰板,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:45%、轻烧氧化镁粉:20%、七水硫酸镁:10%、活性填料:2%、农作物废弃物:4%、改性外加剂:0.5%、水:18.5%。外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布。
提钛尾渣建筑装饰板的生产方法具体步骤同实施例1。
上述实施例的提钛尾渣建筑装饰板厚度为5mm,密度1.2~1.5kg/m3;板面无裂纹;无泛霜、吸潮返卤现象,抗折强度≥20MPa,含水率、吸水率、干燥收缩率等其他性能均满足要求。
本发明的上述实施例都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明,因此,本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变,均认为包含在本发明权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种提钛尾渣建筑装饰板,其特征在于,按重量百分比包含以下组分:提钛尾渣:35%~45%、轻烧氧化镁粉:15%~25%、七水硫酸镁:8%~15%、活性填料:1%~5%、农作物废弃物:3%~7%、改性外加剂:0.5%~2%、水:15%~20%;外加材料:玻璃纤维网格布、无纺布;
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%、葡萄糖酸:15%~20%、蔗糖化钙:5%~15%、氯化钙:15%~25%;硬脂酸钙:5%~15%;萘系减水剂:5%~15%;憎水剂:5~15%。
2.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣建筑装饰板,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%。
3.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣建筑装饰板,其特征在于,所述的活性填料为粉煤灰、硅灰或矿渣中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣建筑装饰板,其特征在于,所述的七水硫酸镁纯度为92~94%。
5.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣建筑装饰板,其特征在于,所述的农作物废弃物为秸秆纤维、米糠、锯末中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种提钛尾渣建筑装饰板,其特征在于,所述的玻璃纤维网格布采用网眼≥3mm、面密度≥100g/m2的网格布;所述的无纺布为短纤针刺无纺布,面密度为100g/m2
7.一种如权利要求1所述的提钛尾渣建筑装饰板的生产方法,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)将七水硫酸镁溶于水中,配置成MgSO4溶液,静置时间不少于24h待用;
3)将MgSO4溶液、提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、活性填料、改性外加剂、农作物废弃物按比例称量,先将MgSO4溶液、轻烧氧化镁粉和改性外加剂加入搅拌装置搅拌2~3分钟,然后加入提钛尾渣和活性填料继续搅拌3~4分钟,最后加入农作物废弃物搅拌2~3分钟得到搅拌均匀的浆料;
4)在相应模具底层铺一层玻璃纤维网格布,倒入浆料,滚压成型,最后在滚压好的浆料表面铺一层玻璃纤维网格布和一层无纺布;
5)在30±2℃、相对湿度70±5%条件下养护12-15h后脱模,自然养护至龄期;自然养护温度应>20℃。
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