废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法及应用与流程

文档序号:24740664发布日期:2021-04-20 21:26阅读:142来源:国知局
废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法及应用与流程

1.本发明涉及建筑材料领域,特别地,涉及一种废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法。此外,本发明还涉及一种包括上述废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法制备得到的胶凝材料。


背景技术:

2.旧城改造需要拆除大量既有老旧建筑,由此产生的建筑垃圾年产量已达到20亿吨,其中黏土砖渣占比40~60%。目前,建筑拆除垃圾的利用率不到10%,大量的建筑拆除废弃物只能就近堆放在城市周边,“围城之困”日益突出。
3.在高镁锂比的盐湖卤水提锂的过程中,会产生约10倍的盐湖化工镁渣,以及在混入电石渣的老卤中也会沉淀出盐湖化工镁渣。盐湖化工镁渣中还含有较高含量的cl、b、s、c、ca、na、k等杂质,这些杂质元素难以分离,且分离成本较高,不利于盐湖化工镁渣的后续应用。目前,盐湖化工镁渣仅部分用于制备对原料中共存元素及含量要求不高的氯氧镁水泥或硫氧镁水泥中,大部分盐湖化工镁渣仍然作为废弃物闲置。


技术实现要素:

4.本发明提供了一种废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法及应用,以解决建筑垃圾或盐湖化工副产物无法实现综合利用的技术问题。
5.本发明采用的技术方案如下:
6.一种废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法,包括以下步骤:
7.s1、将废弃黏土砖活化,获得砖粉;
8.s2、将盐湖化工镁渣活化,获得镁渣材料,镁渣材料含有na
+
、k
+
、ca
2+
中的至少两种阳离子,镁渣材料含有cl

、so
42

、co
32

中的至少两种阴离子;
9.s3、将砖粉、镁渣材料和水混合,搅拌均匀,形成浆体;
10.s4、将浆体进行初期养护,获得硬化体;
11.s5、将硬化体进行深度养护,获得具有抗压强度的胶凝材料。
12.进一步地,盐湖化工镁渣活化包括将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料。
13.进一步地,砖粉、镁渣材料和水的质量比为100∶10~900∶16~600。
14.进一步地,盐湖化工镁渣活化包括将盐湖化工镁渣与水搅拌,盐湖化工镁渣与水质量比为1∶1~3,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料。
15.进一步地,砖粉、镁渣材料和水的质量比为100∶10~900∶0~26.2。
16.进一步地,废弃黏土砖活化包括将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子。
17.进一步地,盐湖化工镁渣的主要矿物组成包含mgo和/或mg(oh)2;镁渣材料中mg
2+
的质量分数为30%~50%,na
+
的质量分数为0.1%~5%,k
+
的质量分数为0.01%~0.5%,ca
2+
的质量分数为0.1%~5%,cl

的质量分数为0.1%~12%,so
42

的质量分数为0.1%~
5%,co
32

的质量分数为0.1%~5%。
18.进一步地,初期养护的温度为10℃~100℃,初期养护的时间为4h~168h。
19.进一步地,深度养护包括将硬化体在室温条件下养护至少7天。
20.根据本发明的另一方面,还提供了一种胶凝材料,采用上述制备方法获得的胶凝材料。
21.本发明具有以下有益效果:
22.本发明的废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法,将建筑拆除黏土砖渣活化后的砖粉与盐湖化工镁渣活化后的镁渣材料混合,加入适量的水,搅拌制浆体,待浆体养护、硬化后即得到新型的胶凝材料,实现两种固体废弃物的综合利用。在两种材料的浆体体系中,一方面通过镁渣材料的高碱性水溶液激发砖粉中的黏土矿物,重新形成硅铝水化产物,使得浆体硬化;另一方面调控浆体体系中相关离子的浓度,结晶出具有胶结能力的3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o、5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o或5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o水化产物,两方面的原因使硬化后的胶凝材料体系获得机械强度等工程服役性能。上述废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法,利用建筑拆除废弃黏土砖中的黏土矿物的潜在的碱激发活性以及盐湖化工镁渣中共存离子的结晶特性,将两种固体废弃物混合、水化成新型胶凝材料,无需加入外加剂,不仅使两种固废产物得到综合利用,同时为基础建设提供了一种绿色建筑材料。
23.除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
24.构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
25.图1是本发明优选实施例1的胶凝材料的xrd图谱,其中8#代表胶凝材料;以及
26.图2是本发明优选实施例2的胶凝材料、镁渣材料和砖粉xrd的图谱,其中7#代表胶凝材料。
具体实施方式
27.需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
28.图1是本发明优选实施例1的胶凝材料的xrd图谱,其中8#代表胶凝材料;图2是本发明优选实施例2的胶凝材料、镁渣材料和砖粉的xrd图谱,其中7#代表胶凝材料。
29.本实施例的废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法,包括以下步骤:
30.s1、将废弃黏土砖活化,获得砖粉;
31.s2、将盐湖化工镁渣活化,获得镁渣材料,镁渣材料含有na
+
、k
+
、ca
2+
中的至少两种阳离子,镁渣材料含有cl

、so
42

、co
32

中的至少两种阴离子;
32.s3、将砖粉、镁渣材料和水混合,搅拌均匀,形成浆体;
33.s4、将浆体进行初期养护,获得硬化体;
34.s5、将硬化体进行深度养护,获得具有抗压强度的胶凝材料。
35.本发明的废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法,将建筑拆除黏土砖渣活化后的砖粉与盐湖化工镁渣活化后的镁渣材料混合,加入适量的水,搅拌制浆体,待浆体养护、硬化后即得到新型的胶凝材料,实现两种固体废弃物的综合利用。在两种材料的浆体体系中,一方面通过镁渣材料的高碱性水溶液激发砖粉中的黏土矿物,重新形成硅铝水化产物,使得浆体硬化;另一方面调控浆体体系中相关离子的浓度,结晶出具有胶结能力的结合形成3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o、5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o或5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o水化产物,两方面的原因使硬化后的胶凝材料体系获得机械强度等工程服役性能。上述废弃黏土砖与盐湖化工镁渣制备胶凝材料的方法,利用建筑拆除废弃黏土砖中的黏土矿物的潜在的碱激发活性以及盐湖化工镁渣中共存离子的结晶特性,将两种固体废弃物混合、水化成新型胶凝材料,无需加入外加剂,不仅使两种固废产物得到综合利用,同时为基础建设提供了一种绿色建筑材料。
36.盐湖化工镁渣由于含有较高含量的na、k和ca等元素,使得在相同条件下盐湖化工镁渣水溶液的ph高于纯净mg(oh)2饱和溶液,因此,与氧化镁或氢氧化镁相比,盐湖化工镁渣的水溶液具有更强的碱性,可以促使砖粉中的黏土矿物溶解并重新形成硅铝水化产物,使浆体硬化。但在砖粉中单独添加分析纯的氧化镁、氢氧化镁、氯化镁或者硫酸镁,砖粉并未参与化学反应,也即砖粉没有形成具有胶结能力的水化产物,因此,氧化镁、氢氧化镁、氯化镁或者硫酸镁仅仅作为填料,砖粉不会发生固化,获得的产品不具备承受机械压力的能力。另外,单独添加cacl2、na2so4、na2co3、nacl、kcl等可溶性盐,砖粉同样不会固化,密闭放置一个月后,仍然是可流动的浆体,但是添加微溶的caso4,有一定的固化效果,虽然可以固结,但用手指能够碾碎,不具备承受机械压力的能力。另外,砖粉中的黏土矿物重新形成硅铝水化产物过程中,消耗由砖粉

盐湖化工镁渣组合成的浆体体系中的部分自由水,达到调节体系中cl

、so
42

、mg
2+
和oh

浓度的目的,从而满足上述离子相互结合形成3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o、5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o或5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o水化产物,而形成水化产物属于晶体化合物,具有较强的胶结能力,使混合物的浆体体系进一步固化。
37.3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o、5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o或5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o三种物质的形成与cl

、so
42

的含量密切相关,cl

含量越高产生的3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o、5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o则越多,so
42

含量越高产生的5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o则越多,只需要生成至少一种水化产物,就可以使混合物的浆体体系进一步固化。影响抗压强度的因素包括砖粉与镁渣材料的质量比、水灰比、以及阳离子与阴离子的含量,但是阳离子与阴离子会随镁渣材料掺量联动,在其他条件相同时:水灰比越大,抗压强度越低;阳离子与阴离子的含量越高,抗压强度越高。阳离子与阴离子对抗压强度的影响主要是阴阳离子对,对抗压强度的影响的顺序为mgcl2、mgso4>caso4>na2co3>na2so4>nacl、kcl、cacl2。
38.本实施例中,盐湖化工镁渣活化包括将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料。现有的盐湖化工镁渣的利用,必须将盐湖化工镁渣先在高温(400℃~900℃)条件下煅烧再粉碎,才能制备氯氧镁水泥或硫氧镁水泥,因此,在实施过程中,现有技术利用盐湖化工镁渣时不但增加了技术方案的复杂性,还需要消耗高温活化的能源,而且,还需要添加外加剂等物质,增加成本。然而,本发明的盐湖化工镁渣活化仅需要将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎,过筛,得到镁渣粉,即镁渣材料,或者将盐湖化工镁渣与水搅拌,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,获得
镁渣材料。生产线得到的盐湖化工镁渣通常都是块体,但强度很低,通过机械粉碎后,盐湖化工镁渣的比表面积增加,即增加杂质离子溶出的通道以及与砖粉接触的面积,利于反应进行。无论是在室温条件下干燥进行粉碎成过150μm孔径的筛子,还是将盐湖化工镁渣与水搅拌,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,都需要满足将盐湖化工镁渣粉碎成颗粒在150μm以下,如果颗粒较大(>150μm)颗粒中间的盐湖化工镁渣成分不能参与反应,在固化体的断面上可以看到白色的镁渣颗粒;而且,由于盐湖化工镁渣本身强度低,最终获得的胶凝材料内部未反应的盐湖化工镁渣颗粒相当于不能受力的孔隙,会降低材料的强度。另外,通常制备成水泥等胶凝材料的过程中,粉碎工序一般情况下要求将原材料研磨成过325目,研磨的粒度越小,达到的抗压强度越高,但是本申请的研磨或破碎只需要达到150μm,砖粉、镁渣材料粒度大于过325目的颗粒,但是仍然具有较高的抗压强度和无返卤现象,综合性能较高,因此无需研磨或破碎成较细颗粒,可节省研磨或破碎的成本,从而简化工艺流程,节约能源消耗。上述将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,如果不干燥直接进行粉碎成镁渣粉,在粉碎过程中会发生结块,导致粉磨机的刀片空转,不利于颗粒细化。
39.本实施例中,砖粉、镁渣材料和水的质量比为100∶10~900∶16~600。经过前期的实验探索,将砖粉与镁渣材料的质量比分别设计为:9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、和1∶9等区间,测定对制备的胶凝材料的综合性能的影响。随镁渣的掺量增加,胶凝材料的抗压强度先增加后降低。当镁渣材料的掺量超过60%,即4∶6时,胶凝材料表面在雨天会出现液珠(返卤)现象,且镁渣材料掺量越高,液珠产生的越多,因此,镁渣材料在20%~60%之间是一个性能较优的范围,既具有较高的抗压强度,又不会出现返卤现象。如果将砖粉基数定义为100,上述配比对应的镁渣材料为11.1~900,而水灰比(灰为砖粉与镁渣材料的总质量)为0.15~1,当水灰比低于0.15,浆体太干,没有流动性,只能压制成型;当水灰比大于1,会泌水,出现浆水分离的现象。水灰比为0.2~0.5是一个较优的范围。
40.本实施例中,盐湖化工镁渣活化包括将盐湖化工镁渣与水搅拌,盐湖化工镁渣与水质量比为1∶1~3,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料。将盐湖化工镁渣与水,分散制备成镁渣粉悬浮液可以有效避免干燥过程、干粉粉碎的灰尘工作环境。但镁渣悬浮液不宜放置时间过久,镁渣颗粒会陈化、颗粒长大,放置时间越长,活性越低。然而,干燥后粉碎,盐湖化工镁渣粉末在密闭条件下可长时间放置,放置过程中不会出现颗粒长大、失活的现象。
41.本实施例中,砖粉、镁渣材料和水的质量比为100∶10~900∶0~26.2。由于此时的镁渣材料为镁渣粉悬浮液,具有一定量的水分,在后续制备浆体过程中,可依据前期加入的水分,适当调节制备浆体过程中的水的用量,以使得形成的浆体具有一定的水分在模具中初期养护成型。
42.本实施例中,废弃黏土砖活化包括将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子。
43.本实施例中,盐湖化工镁渣的主要矿物组成包括mgo和/或mg(oh)2。镁渣材料中mg
2+
的质量分数为30%~50%,na
+
的质量分数为0.1%~5%,k
+
的质量分数为0.01%~0.5%,ca
2+
的质量分数为0.1%~5%,cl

的质量分数为0.1%~12%,so
42

的质量分数为0.1%~5%,co
32

的质量分数为0.1%~5%。上述盐湖化工镁渣的主要矿物组成包括mgo和/或mg(oh)2,其含量超过80%,并且,伴随活化方式的不同,盐湖化工镁渣中的主要矿物有所差异,在制备镁渣粉悬浮液过程中,盐湖化工镁渣在水中搅拌分散,其中mgo会转化成mg
(oh)2,即在制备成镁渣粉悬浮液形式的镁渣材料时,主要矿物组成只有mg(oh)2。而其他文献中也有“镁渣”这个术语,所指的“镁渣”中也含有mgo,但含量一般不超过5%,这类镁渣的主要成分是sio2。通过选择不同元素占比的镁渣材料,例如,na
+
、k
+
、ca
2+
、cl

、so
42

、co
32

,从而生成不同类型的水化产物或者不同类型的水化产物的含量不同,水化产物包括3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o、5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o或5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o。
44.本实施例中,初期养护的温度为10℃~100℃,初期养护的时间为4h~168h。上述初期养护的作用是使浆体尽快硬化,实际应用时,需要模具帮助浆体成型,浆体硬化加快,可以加速模具及生产场地的周转,脱模后,制品能成承受一定的压力,可以堆叠放置继续养护。上述初期养护的温度为10℃~100℃,初期养护温度越高,浆体硬化越快,带模养护的时间越短,由于有模具,且模具表面一般有塑料薄膜覆盖,100℃时水分不会蒸发溢出,而且100℃养护时,4h~6h后就可以实现脱模,完成初期养护,因此短时间蒸发的水量不会对体系产生明显影响。而在低于10℃时,有些配比的浆体可能要7天甚至更长时间才能硬化,在拆模时才能不至于溃散,但是在实际生产时,如果48h不脱模,生产过程也不具备经济性,使得模具和场地占用的成本会很高。本实施例中,深度养护包括将硬化体在室温条件下养护至少7天。将活化后的建筑拆除砖渣和盐湖化工镁渣混合后,进行初期养护,再经适当深度养护可获得具备承受机械压力能力的胶凝材料。
45.根据本发明的另一方面,还提供了一种胶凝材料,采用上述制备方法获得的胶凝材料。本发明的胶凝材料,将建筑拆除黏土砖渣活化后的砖粉与盐湖化工镁渣活化后的镁渣材料混合,加入适量的水,搅拌制浆体,待浆体养护、硬化后即得到新型的胶凝材料,达到综合利用建筑拆除垃圾和盐湖化工副产物的目的。
46.实施例
47.实施例1
48.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
49.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为30%,na
+
的质量分数为1.02%,k
+
的质量分数为0.14%,ca
2+
的质量分数为5%,cl

的质量分数为9.85%,so
42

的质量分数为0.1%,co
32

的质量分数为0.1%;
50.s3、将100份砖粉、100份镁渣材料和80份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
51.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为70℃,初期养护的时间为24h,获得硬化体;
52.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
53.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为10.17mpa。
54.实施例2
55.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
56.s2、将盐湖化工镁渣与水搅拌,盐湖化工镁渣与水质量比为1∶1,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为40.85%,na
+
的质量分数为3.69%,k
+
的质量分数为0.39%,ca
2+
的质量分数为4.01%,cl

的质量分数为0.1%,so
42

的质量分数为5%,co
32

的质量分数为2.26%;
57.s3、将100份砖粉、23份镁渣材料和26.2份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
58.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为50℃,初期养护的时间为120h,获得硬化体;
59.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
60.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为9.67mpa。
61.实施例3
62.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
63.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为32.41%,na
+
的质量分数为5.00%,k
+
的质量分数为0.10%,ca
2+
的质量分数为0.10%,cl

的质量分数为2.64%,so
42

的质量分数为4.52%,co
32

的质量分数为3.38%;
64.s3、将100份砖粉、50份镁渣材料和90份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
65.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为100℃,初期养护的时间为4h,获得硬化体;
66.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
67.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为7.98mpa。
68.实施例4
69.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
70.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为46.32%,na
+
的质量分数为4.26%,k
+
的质量分数为0.50%,ca
2+
的质量分数为3.21%,cl

的质量分数为12.00%,so
42

的质量分数为1.95%,co
32

的质量分数为2.26%;
71.s3、将100份砖粉、23份镁渣材料和61.5份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
72.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为70℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
73.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
74.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为5.84mpa。
75.实施例5
76.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
77.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
78.s3、将100份砖粉、10份镁渣材料和88份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
79.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为20℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
80.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
81.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为2.59mpa。
82.实施例6
83.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
84.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
85.s3、将100份砖粉、400份镁渣材料和150份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
86.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为25℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
87.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
88.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为14.68mpa。
89.实施例7
90.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
91.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
92.s3、将100份砖粉、900份镁渣材料和100份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
93.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为70℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
94.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
95.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为13.88mpa,在相对湿度大于70%时,胶凝材料表面出现液珠。
96.实施例8
97.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
98.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
99.s3、将100份砖粉、23份镁渣材料和123份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
100.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为10℃,初期养护的时间为168h,获得硬化体;
101.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
102.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为2.04mpa。
103.实施例9
104.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
105.s2、将盐湖化工镁渣与水搅拌,盐湖化工镁渣与水质量比为1∶2,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为50%,na
+
的质量分数为0.10%,k
+
的质量分数为0.24%,ca
2+
的质量分数为1.67%,cl

的质量分数为5.96%,so
42

的质量分数为3.27%,co
32

的质量分数为0.97%;
106.s3、将100份砖粉、23份镁渣材料和15.5份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
107.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为70℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
108.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
109.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为5.43mpa。
110.实施例10
111.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
112.s2、将盐湖化工镁渣与水搅拌,盐湖化工镁渣与水质量比为1∶3,分散成镁渣粉悬浮液并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为31.21%,na
+
的质量分数为2.97%,k
+
的质量分数为0.01%,ca
2+
的质量分数为0.31%,cl

的质量分数为8.46%,so
42

的质量分数为0.13%,co
32

的质量分数为5%;
113.s3、将100份砖粉、23份镁渣材料和0份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
114.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为50℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
115.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
116.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为6.92mpa。
117.实施例11
118.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
119.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
120.s3、将100份砖粉、900份镁渣材料和600份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
121.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为70℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
122.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
123.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为2.32mpa,在相对湿度大于70%时,胶凝材料表面出现液珠,上述实施例11与实施例7的区别为水灰比不同,实施例7的水灰比为0.1,实施例11的水灰比为0.6,水灰比增大,抗压强度降低。
124.实施例12
125.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
126.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
127.s3、将100份砖粉、400份镁渣材料和300份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
128.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为25℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
129.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
130.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为7.21mpa。实施例7的水灰比为0.3,实施例12的
水灰比为0.6,水灰比增大,抗压强度降低。
131.实施例13
132.s1、将废弃黏土粉碎至过150μm孔径的筛子,获得砖粉;
133.s2、将盐湖化工镁渣在室温条件下干燥,粉碎成镁渣粉并通过150μm孔径的筛子,获得镁渣材料,镁渣材料中mg
2+
的质量分数为33.21%,na
+
的质量分数为1.09%,k
+
的质量分数为0.16%,ca
2+
的质量分数为0.33%,cl

的质量分数为9.62%,so
42

的质量分数为0.11%,co
32

的质量分数为0.11%;
134.s3、将100份砖粉、10份镁渣材料和16份水混合,搅拌均匀,形成浆体;
135.s4、将浆体进行初期养护,初期养护的温度为20℃,初期养护的时间为72h,获得硬化体;
136.s5、硬化体在室温条件下养护至少7天,获得具有抗压强度的胶凝材料。
137.经测定,7天的胶凝材料抗压强度为3.72mpa。实施例5的水灰比为0.8,实施例13的水灰比为0.15,水灰比减小,抗压强度增加。
138.将实施例1和实施例2的胶凝材料进行xrd检测。
139.检测结果如图1和图2所示,实施例1的胶凝材料经xrd检测,实施例1中养护7天后胶凝材料的xrd图谱,2theta在5
°
~15
°
之间出现的峰包为5mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o和3mg(oh)2·
mgcl2·
8h2o水化产物的非晶弥散峰,而且,20
°
~40
°
之间的基线提高由砖粉中黏土矿物水化后的硅铝聚合物非晶弥散峰引起,实施例2的胶凝材料经xrd检测,实施例2中养护7天后胶凝材料与镁渣粉材料、砖粉的对比的xrd图谱,2theta在11.8
°
和17.8
°
处为5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o水化产物的衍射峰,其中17.8
°
处的衍射峰与镁渣粉中的mg(oh)2特征衍射峰重叠,可能由于5mg(oh)2·
mgso4·
7h2o结晶不好,该处峰型出现拖尾现象。
140.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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