CN109896824B - 一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法及产品 - Google Patents

一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法及产品 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑废料回收再利用技术领域，具体涉及一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，并进一步公开其制得的产品。本发明基于菱镁尾矿对硫氧镁建材废料回用的方法，通过将硫氧镁建材废料经烟道加热活化的方式，辅以菱镁尾矿凝胶材料的性能，制得建筑材料制品的抗压强度达到42.5MPa以上，软化系数高达0.9以上，具有强度高、耐水性良好的优势；且具有快硬，早强等特点，可用于修补材料；同时产品质量均一，性能稳定，使用寿命长，产品中主要材料由95％以上体废弃物组成，其废料回用率可达90％，经济环保，节能减排，同时解决了镁建材废料的回收利用，低品位菱镁尾矿的废弃堆积，废酸生产的硫酸镁使用等问题。

Description

一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法及产品
技术领域
本发明属于建筑废料回收再利用技术领域，具体涉及一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，并进一步公开其制得的产品。
背景技术
随着经济建设的不断发展，建筑材料发挥着重要的作用，更不断衍生出诸多新型建筑材料。但目前我国建筑材料工业仍属于“粗放”式的方式，不仅在生产过程中，普遍存在着低效率、高污染、高消耗的问题，更严峻的是，诸多建筑材料废料的不当处理，不仅导致生态环境遭到严重破坏，更是的资源能源利用效率低。随着当今“节能减排”大环境的要求，如何降低建筑材料生产过程中各种资源和能源的消耗，并有效减少二氧化碳的排放以及降低对环境的污染，逐渐迈向绿色建材，是建材行业必须取得的创新和突破。
目前，我国各种镁质胶凝材料产品销售金额高达1000亿元以上，且随着产量的逐渐增大，伴随而来的是生成过程中的废料问题及之后面临的废料问题，若将这些废料循环利用可大大减少环保压力。
菱镁矿主要化学成分为碳酸镁(MgCO3)，其主要用于烧制耐火材料、提炼金属镁、制备镁质胶凝材料等。但由于菱镁矿无法满足工业生产要求，导致我国大部分菱镁矿资源及其尾矿被大量闲置或废弃处理，不仅造成资源浪费，同时导致严重的生态破坏和环境污染。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，以解决现有技术中菱镁矿资源大量浪费的问题；
本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种基于菱镁尾矿回收后制得的建筑制品。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)取硫氧镁建材废料破碎并粉磨，经烟道加热处理，制得活化粉末，备用；
(2)取上述活化粉末及菱镁尾矿胶凝材料混匀，加水制得浆料；
(3)将制得浆料浇模成型。
所述步骤(1)中，所述烟道加热步骤的加热温度为100℃-400℃。
所述步骤(1)中，所述烟道加热步骤电加热或油加热。
所述步骤(1)中，所述硫氧镁建材废料包括硫氧镁水泥基材料、菱镁保温板、菱镁隔墙板和/或镁水泥基防火涂料。
所述步骤(2)中，所述活化粉末、菱镁尾矿胶凝材料和水的质量比为60-85：10-15：5-15。
所述步骤(2)中，所述菱镁尾矿胶凝材料包括如下重量份数的组分：低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁40-80重量份、硫酸镁20-30重量份、活化剂5-10重量份、减水剂0.8-2重量份、早强剂0.5-1重量份。
所述低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉为菱镁尾矿轻烧镁粉、外矿轻烧氧化镁粉和/或工业级轻烧氧化镁粉。
所述的硫酸镁为废酸转化生产的硫酸镁和/或工业级硫酸镁。
具体的，所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法中：
所述减水剂包括萘系减水剂、MG减水剂和/或聚羧酸减水剂；
所述活化剂为带氨基的高分子聚合物；具体可以包括硅烷偶联剂KH-570、560、550；
所述早强剂包括硅酸钠、硫酸钠和/或硫酸铝。
进一步的，所述凝胶材料的制备包括取选定量的所述低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁、硫酸镁、活化剂、减水剂和早强剂混匀的步骤。
本发明还公开了一种基于所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法制备得到的建筑材料和/或建筑制品。
本发明基于菱镁尾矿对硫氧镁建材废料回用的方法，通过将硫氧镁建材废料经烟道加热活化的方式，辅以菱镁尾矿凝胶材料的性能，制得建筑材料制品的抗压强度达到42.5MPa以上，软化系数高达0.9以上，具有强度高、耐水性良好的优势；且具有快硬，早强等特点，可用于修补材料；同时产品质量均一，性能稳定，使用寿命长，产品中主要材料由95％以上体废弃物组成，其废料回用率可达90％，经济环保，节能减排，同时解决了镁建材废料的回收利用，低品位菱镁尾矿的废弃堆积，废酸生产的硫酸镁使用等问题。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)收集硫氧镁水泥基材料废料进行回收，采用颚式破碎机进行粗磨，并采用立式磨粉机进行粉磨，随后将粉末通过烟道加热于100℃进行加热得到活化粉末；
(2)取低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉25kg、工业级七水硫酸镁粉10.5kg、活化剂SW4kg、十二烷基苯磺酸钠0.3kg、硅酸钠0.2kg混匀，得到凝胶材料；并加入上述活化粉末60kg、水5kg搅拌混匀制得浆料；
(3)将上述浆料浇模成型，经自然养护28天，制得所需建筑制品。
实施例2
本实施例所述基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)收集硫氧镁水泥基材料废料进行回收，采用颚式破碎机进行粗磨，并采用立式磨粉机进行粉磨，随后将粉末通过烟道加热于200℃进行加热得到活化粉末；
(2)取低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉21.8kg、工业级七水硫酸镁粉9.2kg、活化剂SW 3.5kg、减水剂0.3kg、早强剂0.2kg混匀，得到凝胶材料；并加入上述活化粉末65kg、水10kg搅拌混匀制得浆料；
(3)将上述浆料浇模成型，经自然养护28天，制得所需建筑制品。
实施例3
本实施例所述基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)收集硫氧镁水泥基材料废料进行回收，采用颚式破碎机进行粗磨，并采用立式磨粉机进行粉磨，随后将粉末通过烟道加热于300℃进行加热得到活化粉末；
(2)取低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉18.8kg、工业级七水硫酸镁粉7.8kg、活化剂SW 3kg、十二烷基苯磺酸钠0.2kg、硅酸钠0.2kg混匀，得到凝胶材料；并加入上述活化粉末70kg、水15kg搅拌混匀制得浆料；
(3)将上述浆料浇模成型，经自然养护28天，制得所需建筑制品。
实施例4
本实施例所述基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)收集硫氧镁水泥基材料废料进行回收，采用颚式破碎机进行粗磨，并采用立式磨粉机进行粉磨，随后将粉末通过烟道加热于400℃进行加热得到活化粉末；
(2)取低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉15.6kg、工业级七水硫酸镁粉6.6kg、活化剂SW 2.5kg、十二烷基苯磺酸钠0.2kg、硅酸钠0.1kg混匀，得到凝胶材料；并加入上述活化粉末75kg、水10kg搅拌混匀制得浆料；
(3)将上述浆料浇模成型，经自然养护28天，制得所需建筑制品。
实施例5
本实施例所述基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)收集硫氧镁水泥基材料废料进行回收，采用颚式破碎机进行粗磨，并采用立式磨粉机进行粉磨，随后将粉末通过烟道加热于300℃进行加热得到活化粉末；
(2)取低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉12.5kg、工业级七水硫酸镁粉5.3kg、活化剂SW 2kg、十二烷基苯磺酸钠0.1kg、硅酸钠0.1kg混匀，得到凝胶材料；并加入上述活化粉末80kg、水10kg搅拌混匀制得浆料；
(3)将上述浆料浇模成型，经自然养护28天，制得所需建筑制品。
实施例6
本实施例所述基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，包括如下步骤：
(1)收集硫氧镁水泥基材料废料进行回收，采用颚式破碎机进行粗磨，并采用立式磨粉机进行粉磨，随后将粉末通过烟道加热于200℃进行加热得到活化粉末；
(2)取低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉9.4kg、工业级七水硫酸镁粉3.9kg、活化剂SW1.5kg、十二烷基苯磺酸钠0.1kg、硅酸钠0.1kg混匀，得到凝胶材料；并加入上述活化粉末85kg、水10kg搅拌混匀制得浆料；
(3)将上述浆料浇模成型，经自然养护28天，制得所需建筑制品。
对比例1
本对比例所述回收方法与实施例3相同，其区别仅在于，省略了进行烟气加热的步骤。
对比例2
本对比例所述回收方法与实施例3相同，其区别仅在于，所述烟气加热步骤的温度为50℃。
对比例3
本对比例所述回收方法与实施例3相同，其区别仅在于，所述烟气加热步骤的温度为500℃。
实验例
对上述实施例1-6中制得制品按照现有技术常规方法进行性能检测，测试结果见下表1所示。
表1各实施例制品性能测试结果
编号 初凝时间 终凝时间 1天抗压强度 28天抗压强度 软化系数
实施例1 38min 70min 20.3MPa 57.3MPa 0.86
实施例2 35min 63min 23.1MPa 55.6MPa 0.82
实施例3 30min 56min 30.2MPa 58.8MPa 0.91
实施例4 25min 40min 20.3MPa 49.7MPa 0.89
实施例5 22min 38min 18.9MPa 46.8MPa 0.92
实施例6 16min 30min 15.3MPa 45.6MPa 0.95
对比例1 240min 480min 3.5MPa 10.7MPa 0.33
对比例2 215min 400min 4.8MPa 11.2MPa 0.36
对比例3 70min 140min 7.2MPa 27.5MPa 0.17
由上表数据可知，本发明基于菱镁尾矿对硫氧镁建材废料回用的方法，通过将硫氧镁建材废料经烟道加热活化的方式，辅以菱镁尾矿凝胶材料的性能，制得建筑材料制品的抗压强度达到42.5MPa以上，软化系数高达0.9以上，具有强度高、耐水性良好的优势；且具有快硬，早强等特点，可用于修补材料；同时产品质量均一，性能稳定，使用寿命长，产品中主要材料由95％以上体废弃物组成，其废料回用率可达90％，经济环保，节能减排，同时解决了镁建材废料的回收利用，低品位菱镁尾矿的废弃堆积，废酸生产的硫酸镁使用等问题。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取硫氧镁建材废料破碎并粉磨，经烟道加热处理，制得活化粉末，备用，所述烟道加热步骤的加热温度为100℃-400℃；
(2)取上述活化粉末及菱镁尾矿胶凝材料混匀，加水制得浆料；
(3)将制得浆料浇模成型。
2.根据权利要求1所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述烟道加热步骤电加热或油加热。
3.根据权利要求1或2所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述硫氧镁建材废料包括硫氧镁水泥基材料、菱镁保温板、菱镁隔墙板和/或镁水泥基防火涂料。
4.根据权利要求3所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述活化粉末、菱镁尾矿胶凝材料和水的质量比为60-85：10-15：5-15。
5.根据权利要求4所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述菱镁尾矿胶凝材料包括如下重量份数的组分：低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁40-80重量份、硫酸镁20-30重量份、活化剂5-10重量份、减水剂0.8-2重量份、早强剂0.5-1重量份。
6.根据权利要求5所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，所述低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁粉为菱镁尾矿轻烧镁粉、外矿轻烧氧化镁粉和/或工业级轻烧氧化镁粉。
7.根据权利要求6所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于：
所述减水剂包括萘系减水剂、MG减水剂和/或聚羧酸减水剂；
所述活化剂为带氨基的高分子聚合物；
所述早强剂包括硅酸钠、硫酸钠和/或硫酸铝。
8.根据权利要求7所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法，其特征在于，所述凝胶材料的制备包括取选定量的所述低品位菱镁尾矿轻烧氧化镁、硫酸镁、活化剂、减水剂和早强剂混匀的步骤。
9.基于权利要求1-8任一项所述的基于菱镁尾矿进行硫氧镁建材废料回用的方法制备得到的建筑材料和/或建筑制品。
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