CN109734411B - 一种耐水性镁基胶凝材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁基胶凝材料的制备方法,具体步骤为:按重量将废盐酸溶液加入到硫酸镁溶液中搅拌均匀,然后加入氧化镁和多晶硅废渣搅拌制成浆料,然后浇筑成型制成水泥制品。本发明利用废盐酸、多晶硅废渣作为改性剂制备镁水泥,能够明显改善材料的耐水性。本方法工艺简单,解决了镁水泥耐水性差的缺点,能够降低建材企业的生产成本;同时,实现了废盐酸和多晶硅废渣的资源化利用,降低了对环境的污染和治理成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐水性镁基胶凝材料的制备方法,特别涉及一种以废盐酸、多晶硅废渣为改性剂提高镁基水泥建筑材料耐水性的方法。
背景技术
镁水泥制品具有体积稳定性高、质轻、耐火、碱度低、装饰效果好、不吸潮反卤、对钢筋腐蚀作用小等优点,使其在制作装饰、装修材料上更具优势。但其耐水性差的缺陷,限制了应用。因此,研究开发耐水性的镁基胶凝材料,势在必行。为了解决镁水泥耐水性差的问题,外加剂的加入成为目前研究比较广泛的方法。
多晶硅废渣是生产多晶硅过程中产生的固体废弃物,目前国内多晶娃废渣主要以堆存和简易填埋的方式处理,不仅占用大量土地,并具有一定的毒害性,如果不能及时加以合理处置和安全利用,会造成环境污染和资源浪费,这已经成为多晶硅生产企业非常棘手的问题。盐酸是一种常用的化工原料,广泛应用于化工、钢铁、电镀和钢铁结构件的酸洗生产,每年产生大量的含盐酸废水。本发明以废盐酸、多晶硅废渣为改性剂,解决镁水泥耐水性差的问题,使难以处理的工业废渣物尽其用。
发明内容
本发明提供了一种耐水性镁基胶凝材料的制备方法,以废盐酸和多晶硅废渣作为复合改性剂,用于镁水泥建筑材料的生产与应用,提高其制品的耐水性能。
一种耐水性镁基胶凝材料的制备方法,具体步骤为:先配制硫酸镁溶液,按重量将废盐酸溶液加入到硫酸镁溶液中搅拌均匀,然后加入多晶硅废渣搅拌均匀,充分反应后,再加入氧化镁制成浆料,然后浇筑成型制成镁水泥制品。
在上述方法中,所述废盐酸、多晶硅废渣、硫酸镁和氧化镁的比例为1:(1.3~3.9):53.8:74.6。
在上述方法中,所述废酸的浓度为10~30%。
在上述方法中,所述多晶硅废渣为多晶硅生产过程中产生的废渣,主要化学组成为SiO2为15~30%、Al2O3为1~5%、CaO为15~35%、Cl为3~15%。
本发明的有益效果:本发明利用废盐酸、多晶硅废渣作为改性剂制备耐水性镁基胶凝材料。在本发明的体系中,改性剂能改善镁基胶凝材料的水化产物组成和水化产物晶体形态,由尺寸较小的薄片状水化产物(见附图1)转变成尺寸较大的粗棒状或针棒状水化产物(见附图2),硬化体的孔隙率降低、密实度提高,水化产物的组成和形态协同作用提高了材料的耐水性。本方法工艺简单,解决了镁水泥耐水性差的缺点,降低镁水泥建材企业的生产成本;同时,实现了废盐酸和多晶硅废渣的资源化利用,降低了对环境的污染和治理成本。
附图说明
图1是普通硫氧镁水泥水化产物的电镜图片(放大20000倍);
图2是基于本发明的镁基胶凝材料水化产物的电镜图片(放大20000倍)。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作详细说明。本发明的实施例和对比例测试方法均按照标GB/T1761-1999《水泥胶砂强度检验方法》进行。使用多晶硅废渣主要化学组成为SiO2为16.6%、Al2O3为3.8%、CaO为28.9%、Cl为14.3%。
对比例一
称取720份硫酸镁溶液(28波美度),再与1000份氧化镁混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
对比例二
称取720份硫酸镁溶液(28波美度)与4份盐酸(浓度20%)混合均匀,再与1000份氧化镁混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
对比例三
称取720份硫酸镁溶液(28波美度),再与1040份干料(氧化镁1000份,40份无水氯化钙)混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
对比例四
称取720份硫酸镁溶液(28波美度),再与1040份干料(氧化镁1000份,40份多晶硅废渣)混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
实施例一
称取废盐酸(浓度13.8%)19.7份加入到720份硫酸镁溶液(28波美度)中搅拌均匀,加入多晶硅废渣27份,搅拌均匀,充分反应后加入氧化镁1000份,混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
实施例二
称取废盐酸(浓度21.4%)26.8份加入到720份硫酸镁溶液(28波美度)中搅拌均匀,加入多晶硅废渣34.8份,搅拌均匀,充分反应后加入氧化镁1000份,混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
实施例三
称取废盐酸(浓度28.6%)32.9份加入到720份硫酸镁溶液(28波美度)中搅拌均匀,加入多晶硅废渣45份,搅拌均匀,充分反应后加入氧化镁1000份,混合搅拌成均匀浆体,注入到三联模中,24h后脱模,自然条件下养护至7天。将一组试块干燥后进行抗折、抗压强度测试;另一组试块浸入水中浸泡7天,然后再进行抗折、抗压强度测试。
表1 测试结果
注:对比例一~四,干燥的试块浸水后试块出现网状开裂(个别试块断成数节),无法测试浸水强度数据。
Claims (1)
1.一种耐水性镁基胶凝材料的制备方法,其特征在于:先配制硫酸镁溶液,按重量将废盐酸溶液加入到硫酸镁溶液中搅拌均匀,然后加入多晶硅废渣搅拌均匀,充分反应后,再加入氧化镁制成浆料,然后浇筑成型制成镁水泥制品;
所述废盐酸为26.8份、硫酸镁溶液为720份、多晶硅废渣为34.8份、氧化镁为1000份,所述废盐酸质量百分浓度为21.4%,所述硫酸镁溶液波美度为28;
所述多晶硅废渣为多晶硅生产过程中产生的废渣,主要化学组成为SiO2为15~30%、Al2O3为1~5%、CaO为15~35%、Cl为3~15%。
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