CN111847933A - 一种复合氯氧镁水泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合氯氧镁水泥及其制备方法，实现了制碱废渣的有效处理，能消耗制碱工业中产生的固体废弃物和火力发电厂产生的固体废弃物，解决制碱白泥和粉煤灰长期得不到有效处理的难题。制碱白泥与粉煤灰复合作为掺合料，不仅解决了制碱厂固体废物堆放与污染的问题，同时解决了制碱白泥单独掺入后发生团聚的问题，改善了氯氧镁水泥的性能，还解决了单掺制碱白泥导致氯氧镁水泥膨胀率过大的问题，降低了水泥生产成本。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种复合氯氧镁水泥及其制备方法。
背景技术
纯碱作为重要的基础化工原料被广泛应用于冶金、建材、造纸、医药、化工、食品等行业。目前全球纯碱年产量大约为3000多万吨，其中氨碱法纯碱约为2000多万吨，每年产生制碱白泥近2000万立方米。大量的制碱白泥，长期得不到合理的处理和利用，会侵占土地、污染环境、破坏生态平衡。制碱白泥主要化学组分为CaCO3、Ca(OH)2、CaSO4和CaCl2等，其在露天常年堆放会形成风化层，极易起尘。粉尘、废渣不但对周边居民区和城市环境形成严重危害，更会造成河流水体和近海域水质和环境污染渣还会堵塞航道。未经处理的制碱白泥含水率高、稳定性差，遇有震动制碱白泥山极易塌方。
制碱白泥的pH值一般在9到12，属高碱性物质，它的任意堆放，易使其中的有害成分经过风化淋滤、地表径流的侵蚀而渗人地下水和土壤，污染水体，杀灭土壤中的微生物，使土壤丧失腐解能力，破坏原有结构而成为盐碱地。为了消除制碱白泥的危害，人们研究了各种处理制碱白泥的方法。有的将制碱白泥烘干后加入到硅酸盐水泥中来生产混凝土或者砂浆，由于制碱白泥中含有大量氯离子和硫酸根离子，会锈蚀钢筋，导致混凝土膨胀等一系列工程质量问题。有的将制碱白泥生产建筑用的β型半水石膏，但是这种方法的生产成本高，利用价值不大。还有的将制碱白泥用来生产水泥熟料和化肥，这些方法存在二次污染、能耗高、产品质量不稳定等一系列问题，无法大规模工业化生产，因此目前制碱白泥没有得到有效地处理。制碱白泥的资源化利用是目前仍然急需解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种复合氯氧镁水泥及其制备方法。
根据本发明第一方面实施例的一种复合氯氧镁水泥，所述复合氯氧镁水泥包括以下重量份计的制备原料：
制碱白泥：10～30份，
粉煤灰：10～30份，
氧化镁粉：90～100份，
卤片：80～90份，
水：45～65份。
根据本发明的一些实施方式，所述复合氯氧镁水泥包括以下重量份计的制备原料：
制碱白泥：10份，
粉煤灰：10份，
氧化镁粉：100份，
卤片：85份，
水：50份。
根据本发明的一些实施方式，所述复合氯氧镁水泥中，氯化镁的含量为20～30wt％。
氯化镁为轻烧氯化镁。
根据本发明的一些实施方式，所述制碱白泥与粉煤灰的质量比为1～2:1。
根据本发明的一些实施方式，所述制碱白泥的含水量为20～40％。
根据本发明的一些实施方式，所述制碱白泥中，碳酸钙的含量为40～60wt％。
根据本发明的一些实施方式，所述制碱白泥中，石膏的含量为10～30wt％。
卤片的主要成分为六水氯化镁。
根据本发明第二方面实施例的复合氯氧镁水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1：将所述卤片溶于水中，得到卤水溶液；
S2：将所述制碱白泥和粉煤灰球磨混匀后，加入氧化镁粉，得到混合粉体；
S3：将步骤S2的混合粉体加入步骤S1的卤水溶液中，拌匀即得所述的复合氯氧镁水泥。
根据本发明实施例的，至少具有如下技术效果：
氯氧镁水泥又称镁水泥，通常是由轻烧氧化镁、氯化镁溶液拌合而成的具有气硬性质的胶凝材料。氯氧镁水泥具有许多优点，如包裹性能好，防火性能优良，在空气中固化快，强度高，表面光泽性很好，制备工艺简单，流程短，生产成本低。
由于制碱白泥颗粒很细，会导致静电吸附作用，在氯氧镁水泥搅拌时会发生团聚现象。将制碱白泥直接应用于氯氧镁水泥中，会导致其在氯氧镁水泥体系中难以分散，同时水泥的膨胀率过大。因此，将制碱白泥与粉煤灰复合作为氯氧镁水泥的掺合料。
本发明提供了一种将制碱白泥资源化，实现制碱废渣有效处理的方法，能消耗制碱工业中产生的固体废弃物和火力发电厂产生的固体废弃物，解决制碱白泥和粉煤灰长期得不到有效处理的难题。制碱白泥与粉煤灰复合作为掺合料，不仅解决了制碱厂固体废物堆放与污染的问题，同时解决了制碱白泥单独掺入后发生团聚的问题，改善了氯氧镁水泥的性能，还解决了单掺制碱白泥导致氯氧镁水泥膨胀率过大的问题，降低了水泥生产成本。
在本发明的一些实施方式中，粉煤灰掺入氯氧镁水泥中还能够解决氯氧镁水泥水化热过大的问题。
本发明实施例的复合氯氧镁水泥的制备方法，该方法步骤简单，易于操作。
本发明实施例的复合氯氧镁水泥，还具有高的强度和良好的耐火性能。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种复合氯氧镁水泥，该复合氯氧镁水泥包括以下重量份计的制备原料：
制碱白泥：10～30份，
粉煤灰：10～30份，
氧化镁粉：90～100份，
卤片：80～90份，
水：45～65份。
其中，制碱白泥优选10～30份，粉煤灰优选10～30份，氧化镁粉优选100份，卤片优选 85份，水优选50份。
此外，复合氯氧镁水泥中，氯化镁的含量为20～30wt％。
制碱白泥与粉煤灰的质量比为1～2:1。制碱白泥中，碳酸钙的含量为40～60wt％。石膏的含量为10～30wt％。
实施例2
本例提供了一种复合氯氧镁水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1：将所述卤片溶于水中，得到卤水溶液；
S2：将所述制碱白泥和粉煤灰球磨混匀后，加入氧化镁粉，得到混合粉体；
S3：将步骤S2的混合粉体加入步骤S1的卤水溶液中，拌匀即得所述的复合氯氧镁水泥。
实施例3
本例采用实施例1的配比范围和实施例2的制备方法，实际制备了5种复合氯氧镁水泥，编号为A、B、C、C1、C2，具体配比如表1所示。
表1复合氯氧镁水泥配比
| A | B | C | C1 | C2 | |
| 制碱白泥 | 20份 | 10份 | 20份 | 0份 | 20份 |
| 粉煤灰 | 20份 | 20份 | 10份 | 10份 | 0份 |
| 氧化镁粉 | 90份 | 100份 | 100份 | 100份 | 100份 |
| 卤片 | 90份 | 90份 | 80份 | 80份 | 80份 |
| 水 | 55份 | 50份 | 65份 | 65份 | 65份 |
检测例-水泥性能指标
本例将实施例3制备得到的水泥浆体浇筑于模具中，常温养护后脱模并测试性能。实际测试了实施例3制备的5种复合氯氧镁水泥的性能，结果如表2所示。
表2水泥性能指标
检测例-水泥凝结速度试验
本例将实施例3制备得到的水泥浆体浇筑于模具中，常温养护后脱模并测试性能。实际测试了实施例3制备的5种复合氯氧镁水泥的凝结速度。试验方法为先利用水泥净浆搅拌制备浆体，再利用维卡仪测定水泥的凝结时间。对照组为普通市售氯氧镁水泥。结果如表3所示。
表3
检测例-水泥膨胀率试验
本例将实施例3制备得到的水泥浆体浇筑于模具中，常温养护后脱模并测试性能。实际测试了实施例3制备的5种复合氯氧镁水泥的膨胀率。试验方法为先利用水泥净浆搅拌制备浆体，再利用比长仪测定水泥的膨胀率。对照组为普通市售氯氧镁水泥。结果如表4所示。
表4
| 组别 | 28d/％ | 56d/％ |
| 对照组 | 1.312 | 1.376 |
| 复合氯氧镁水泥A | 0.248 | 0.224 |
| 复合氯氧镁水泥B | 0.22 | 0.184 |
| 复合氯氧镁水泥C | 0.216 | 0.168 |
| 复合氯氧镁水泥C1 | 0.204 | 0.208 |
| 复合氯氧镁水泥C2 | 0.546 | 0.514 |
检测例-耐火性试验
本例将复合氯氧镁水泥C与市售普通氯氧镁水泥的耐火性能进行了比较，试验方法为 GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中的方法。(结果如表5所示)。
表5
| 组别 | 耐火性能 |
| 氯氧镁水泥C | A1级 |
| 市售氯氧镁水泥 | A1级 |
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，包括以下重量份计的制备原料：
制碱白泥：10～30份，
粉煤灰：10～30份，
氧化镁粉：90～100份，
卤片：80～90份，
水：45～65份。
2.根据权利要求1所述的一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，包括以下重量份计的制备原料：
制碱白泥：20份，
粉煤灰：10份，
氧化镁粉：100份，
卤片：80份，
水：65份。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，所述复合氯氧镁水泥中，氯化镁的含量为20～30wt％。
4.根据权利要求1或2所述的一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，所述制碱白泥与粉煤灰的质量比为1～2:1。
5.根据权利要求1或2所述的一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，所述制碱白泥的含水量为20～40％。
6.根据权利要求1或2所述的一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，所述制碱白泥中，碳酸钙的含量为40～60wt％。
7.根据权利要求1或2所述的一种复合氯氧镁水泥，其特征在于，所述制碱白泥中，石膏的含量为10～30wt％。
8.根据权利要求1～7任一项所述的复合氯氧镁水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将所述卤片溶于水中，得到卤水溶液；
S2：将所述制碱白泥和粉煤灰球磨混匀后，加入氧化镁粉，得到混合粉体；
S3：将步骤S2的混合粉体加入步骤S1的卤水溶液中，拌匀即得所述的复合氯氧镁水泥。
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| JPH11116306A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-27 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材及びそれを含有したセメント組成物 |
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