一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥。該不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥包括如下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：54～80份燒結(jié)氧化鎂和20～46份磷酸二氫鹽。本發(fā)明通過在較低的溫度下煅燒，可以制成性能良好的、價(jià)格低廉的燒結(jié)氧化鎂原料，不但解決了鹽湖提鋰過程中的“鎂害”問題，還為磷酸鎂水泥的生產(chǎn)提供了一種低成本的新的原料途徑。制成的燒結(jié)氧化鎂中含有少量的游離三氧化二硼，對(duì)磷酸鎂水泥具有良好的緩凝作用。制備的磷酸鎂水泥材料具有早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度不倒縮的特點(diǎn)。
【專利說明】一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥。
【【背景技術(shù)】】
[0002]磷酸鎂水泥是介于陶瓷制品和水泥之間的一種新型材料，通常是由氧化鎂與可溶性磷酸鹽、及硼砂與硼酸等緩凝劑、礦物摻合料按照一定比例，在酸性條件下通過化學(xué)反應(yīng)，生成以磷酸鹽為膠凝相的無機(jī)膠凝材料。
[0003]磷酸鎂水泥具有早期強(qiáng)度高、與環(huán)境溫度適應(yīng)性強(qiáng)、變形性小、與舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度高、耐磨性、抗凍性、抗鹽凍性能和防鋼筋銹蝕等耐久性能較好等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]專利申請(qǐng)200810200921.7公開了一種磷酸鹽快速修補(bǔ)建筑材料，其組分及重量百分比為:磷酸二氫鹽30~45%、金屬氧化物粉末5~25%、調(diào)凝材料5~10%、粉煤灰20~60%，其中，金屬氧化物粉末主要是燒結(jié)氧化鎂，調(diào)凝材料主要是硼砂、硼酸等硼酸鹽緩凝劑。燒結(jié)氧化鎂是磷酸鎂水泥制備中最主要的原材料，目前研究報(bào)道所用氧化鎂都是通過菱鎂礦經(jīng)過1300~1700°C高溫煅燒所得燒結(jié)氧化鎂。從上述磷酸鎂水泥的燒結(jié)氧化鎂來源與配料組成看出，磷酸鎂水泥所用主要原料燒結(jié)氧化鎂來自菱鎂礦，其煅燒溫度高、耗能高。另外，其配料組成中還含有兩類無機(jī)鹽-磷酸二氫鹽和硼酸鹽等，因而決定了其成本昂貴，限制了其工業(yè)化推廣與應(yīng)用。不外加硼砂、硼酸等緩凝劑，上述傳統(tǒng)的磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間通常在3~5分鐘以內(nèi)，可操作性差，缺乏實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的首要目的在于提供一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥，包括如下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分:54~80份燒結(jié)氧化鎂和20~46份磷酸二氫鹽。
[0007]所述燒結(jié)氧化鎂采用以下制備方法得到:將鹽湖提鋰副產(chǎn)品含硼氧化鎂置于800~1400°C中煅燒，得到燒結(jié)氧化鎂；
[0008]所述鹽湖提鋰副產(chǎn)品含硼氧化鎂為鹽湖鹵水提取碳酸鋰工藝過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)品氧化鎂粉末。
[0009]所述煅燒的時(shí)間為3~6h，優(yōu)選為3h。
[0010]所述磷酸二氫鹽優(yōu)選為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉的一種或至少兩種混合物。
[0011]所述不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥的制備方法，包括如下步驟:將54~80份燒結(jié)氧化鎂和20~46份磷酸二氫鹽混合，研磨后過100~180目篩，得到不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥；
[0012]所述份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)。
[0013]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:[0014](I)國(guó)內(nèi)采用鹽湖提鋰的工業(yè)化大生產(chǎn)以來，其副產(chǎn)的含硼氧化鎂因活性低、含有不溶性的硼酸鎂雜質(zhì)，一直都沒有找到新的利用途徑，難以加以充分利用，在鹽湖地區(qū)形成了新的“鎂害”問題，影響了鹽湖鹵水提鋰工藝的正常生產(chǎn)。本發(fā)明通過在較低的溫度下煅燒，可以制成性能良好的、價(jià)格低廉的燒結(jié)氧化鎂原料，用于制備磷酸鎂水泥，不但解決了鹽湖提鋰過程中的“鎂害”問題，還為磷酸鎂水泥的生產(chǎn)提供了一種低成本的新的原料途徑。
[0015](2)本發(fā)明通過在較低溫度下煅燒鹽湖提鋰副產(chǎn)含硼氧化鎂，制成的燒結(jié)氧化鎂中含有少量的游離三氧化二硼(分子式B2O3),對(duì)磷酸鎂水泥具有良好的緩凝作用，因此，在不需要外加任何硼砂、硼酸等緩凝劑的條件下，就可以實(shí)現(xiàn)凝結(jié)時(shí)間的任意可調(diào)，進(jìn)一步降低了磷酸鎂水泥的成本。 [0016](3)本發(fā)明制備的磷酸鎂水泥材料具有早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度不倒縮的特點(diǎn)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]以下通過對(duì)比例和實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，其中實(shí)施例僅用于舉例說明的目的，并沒有限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件。
[0019]實(shí)施例1
[0020]原料鹽湖提鋰副產(chǎn)含硼氧化鎂來自中信國(guó)安集團(tuán)公司，化學(xué)成分為:MgO含量82.63%, B2O3 含量 4.63%, Na2O 含量 1.24%, Li2O 含量 0.77%, K2O 含量 0.27%, CaO 含量 0.14%,SiO2含量0.031%，SO3含量0.76%，其主要礦物組成為:MgO含量52.25%，Mg3B2O6含量12.69%，Mg(OH)2 含量 35.05%。
[0021]將原料鹽湖提鋰副產(chǎn)含硼氧化鎂置于800°C煅燒3h，得到燒結(jié)氧化鎂；將69份燒結(jié)氧化鎂與31份磷酸二氫鉀混合后，研磨，過180目篩，得到不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥。
[0022]實(shí)施例2
[0023]原料鹽湖提鋰副產(chǎn)含硼氧化鎂來自中信國(guó)安集團(tuán)公司，化學(xué)成分為:MgO含量82.63%, B2O3 含量 4.63%, Na2O 含量 1.24%, Li2O 含量 0.77%, K2O 含量 0.27%, CaO 含量 0.14%,SiO2含量0.031%，SO3含量0.76%，其主要礦物組成為:MgO含量52.25%，Mg3B2O6含量12.69%，Mg(OH)2 含量 35.05%。
[0024]將原料鹽湖提鋰副產(chǎn)含硼氧化鎂置于1000°C煅燒3h，得到燒結(jié)氧化鎂；將69份燒結(jié)氧化鎂與31份磷酸二氫鉀混合，研磨后過180目篩，得到不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥。
[0025]表1是實(shí)施例3~36所采用的實(shí)驗(yàn)條件列表。
[0026]表1實(shí)施例3~36所采用的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥，其特征在于，包括如下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分:54~80份燒結(jié)氧化鎂和20~46份磷酸二氫鹽； 所述燒結(jié)氧化鎂采用以下制備方法得到:將鹽湖提鋰副產(chǎn)品含硼氧化鎂置于800~1400 0C中煅燒，得到燒結(jié)氧化鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥，其特征在于，所述鹽湖提鋰副產(chǎn)品含硼氧化鎂為鹽湖鹵水提取碳酸鋰工藝過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)品氧化鎂粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不外加緩凝劑的快凝早強(qiáng)磷酸鎂水泥，其特征在于，所述磷酸二氫鹽為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀`、磷酸二氫鈉的一種或至少兩種混合物。
【文檔編號(hào)】C04B12/02GK103613297SQ201310507184
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】余紅發(fā), 譚永山, 董金美, 李穎, 文靜, 吳成友 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所