本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種硫氧鎂水泥。
背景技術(shù)：
硫氧鎂水泥屬于一種氣硬性的鎂質(zhì)材料，通常是由氧化鎂與硫酸鎂溶液混合混合，生成的無機(jī)膠凝材料。
硫氧鎂水泥與通常的硅酸鹽水泥相比具有輕質(zhì)、裝飾性能好的特點(diǎn)。但不加任何外加劑的硫氧鎂水泥容易出現(xiàn)開裂、強(qiáng)度低的特點(diǎn)。因此近年來對(duì)硫氧鎂水泥的改性研究均在于如何提高其力學(xué)強(qiáng)度。中國專利申請200510048574.7公開了一種硫檸鎂水泥，其實(shí)質(zhì)上就是在硫氧鎂水泥體系中加入檸檬酸。但如合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第36卷第四期的一篇《檸檬酸對(duì)硫氧鎂水泥改性作用》指出，檸檬酸雖然提高其力學(xué)強(qiáng)度，但大大延緩了其凝結(jié)時(shí)間。因此，如何在改善硫氧鎂水泥強(qiáng)度的同時(shí)，縮短凝結(jié)時(shí)間對(duì)于提高硫氧鎂水泥制品的生產(chǎn)效率具有具有重要意義。
目前報(bào)道制備硫氧鎂水泥過程中采用的氧化鎂大部分來自于輕燒菱鎂粉。輕燒菱鎂粉來源于菱鎂礦煅燒。而我國的菱鎂礦大多集中于遼寧、山東等地。因此在我國的非沿海地區(qū)，尤其是西部地區(qū)生產(chǎn)的硫樣鎂水泥成本較高，因此如何獲得低成本的氧化來源對(duì)于在非沿?；蛘呶鞑康貐^(qū)推廣硫氧鎂水泥制品的生產(chǎn)具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種硫氧鎂水泥，該水泥顯著提高了凝結(jié)硬化速度，可提高硫氧鎂水泥制備的生產(chǎn)效率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種硫氧鎂水泥，所述硫氧鎂水泥包括以下組份：50～100質(zhì)量份的活性氧化鎂粉、30～100質(zhì)量份的結(jié)晶硫酸鎂或無水硫酸鎂、0.05～2質(zhì)量份的外加劑和0.5～10質(zhì)量份的堿式硫酸鎂前驅(qū)體；
所述活性氧化鎂粉通過以下方法制得：將鹽湖提鋰鎂渣在400～900℃下煅燒1～6h制得。
優(yōu)選地，所述結(jié)晶硫酸鎂為七水硫酸鎂和一水硫酸鎂中的一種或幾種混合物。
優(yōu)選地，所述外加劑為五氧化二磷、甲酸和甲酸鈉中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選地，所述的堿式硫酸鎂前驅(qū)體采用以下方法制備：
1)將50～100份輕燒菱鎂粉、70份～300份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～25％的硫酸鎂溶液、0.1～2份五氧化二磷混合；
2)步驟1)所得混合物，密封或置于空氣中反應(yīng)并硬化后，粉碎研磨成粉末，在40℃～150℃下烘干0.5h～24h，得到堿式硫酸鎂前驅(qū)體。
優(yōu)選地，所述的堿式硫氧鎂水泥前驅(qū)體制備方法中的烘干溫度為80℃，烘干時(shí)間為12h。
優(yōu)選地，所述活性氧化鎂粉通過以下方法制得：將鹽湖提鋰鎂渣在600℃下煅燒3h制得。
本發(fā)明還提供了上述硫氧鎂水泥的制備方法，所述方法包括以下步驟：
按配比稱量活性氧化鎂粉、結(jié)晶硫酸鎂、外加劑、堿式硫酸鎂前驅(qū)體，將各組份混合研磨后過100～200目篩即得硫氧鎂水泥。
本發(fā)明相對(duì)與現(xiàn)有的技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)及優(yōu)異效果：
(1)傳統(tǒng)的制備硫氧鎂水泥具有凝結(jié)緩慢的特點(diǎn)，本發(fā)明通過引入堿式硫氧鎂水泥前驅(qū)體和合適的外加劑，顯著提高了其凝結(jié)硬化速度，可提高硫氧鎂水泥制備的生產(chǎn)效率。
(2)本發(fā)明制備的硫氧鎂水泥的活性氧化鎂為鹽湖提鋰鎂渣在低溫下煅燒所得，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
(3)本發(fā)明所制備的硫氧鎂水泥具有除了具有凝結(jié)快的特點(diǎn)，又有早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度不倒縮的特點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明采用的鹽湖提鋰鎂渣的xrd測試圖。
具體實(shí)施方式
下面以附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。以下通過對(duì)比例實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(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。下列未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照傳統(tǒng)常規(guī)條件。
對(duì)比例1：
將100份輕燒粉、1份檸檬酸、90份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％硫酸鎂水溶液混合得到硫氧鎂水泥。
實(shí)施例1：
鹽湖提鋰鎂渣來自于中信國安集團(tuán)公司，其中的化學(xué)成分見表1，xrd測試如圖1所示，圖1分析表明鹽湖提鋰鎂渣主要為氫氧化鎂和硼酸鎂，此外有少量氧化鎂。
表1：鹽湖提鋰鎂渣的化學(xué)成分
loi*:為鹽湖提鋰鎂渣在1000℃下的失重。
硫氧鎂水泥的制備：
將鹽湖提鋰鎂渣在600℃下煅燒3h得到活性氧化鎂粉。
將100份輕燒菱鎂粉、1份五氧化二磷與90份質(zhì)量百分比為25％的硫酸鎂混合，硬化3天后，粉碎研磨后，在80℃烘干12h，得到堿式硫酸鎂前驅(qū)體。
將100份活性氧化鎂粉、50份七水硫酸鎂、1份五氧化二磷、1份堿式硫酸鎂前驅(qū)體混合研磨過100目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
實(shí)施例2：
鹽湖提鋰鎂渣與實(shí)施例1相同。
硫氧鎂水泥的制備：
將鹽湖提鋰鎂渣在400℃下煅燒6h得到活性氧化鎂粉。
將50份輕燒菱鎂粉、1份五氧化二磷與140份質(zhì)量百分比為25％的硫酸鎂混合，硬化2天后，粉碎研磨后，在40℃烘干24h，得到堿式硫酸鎂前驅(qū)體。
將50份活性氧化鎂粉、50份七水硫酸鎂、1份五氧化二磷、10份堿式硫酸鎂前驅(qū)體混合研磨過100目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
實(shí)施例3：
鹽湖提鋰鎂渣與實(shí)施例1相同。
硫氧鎂水泥的制備：
將鹽湖提鋰鎂渣在900℃下煅燒1h得到活性氧化鎂粉。
將100份輕燒菱鎂粉、0.5份五氧化二磷與70份質(zhì)量百分比為25％的硫酸鎂混合，硬化2天后，粉碎研磨后，在40℃烘干24h，得到堿式硫酸鎂前驅(qū)體。
將100份活性氧化鎂粉、50份七水硫酸鎂、2份甲酸鈉、5份堿式硫酸鎂前驅(qū)體混合研磨過100目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
實(shí)施例4：
鹽湖提鋰鎂渣與實(shí)施例1相同。
硫氧鎂水泥的制備：
將鹽湖提鋰鎂渣在800℃下煅燒2h得到活性氧化鎂粉。
將100份輕燒菱鎂粉、0.1份五氧化二磷與甲酸鈉的混合物(五氧化二磷與甲酸鈉的比例為1:1)和150份質(zhì)量百分比為10％的硫酸鎂混合，硬化7天后，粉碎研磨后，在150℃烘干0.5h，得到堿式硫酸鎂前驅(qū)體。
將100份活性氧化鎂粉、40份一水硫酸鎂、0.05份甲酸、2份堿式硫酸鎂前驅(qū)體混合研磨過180目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
實(shí)施例5：
鹽湖提鋰鎂渣與實(shí)施例1相同。
硫氧鎂水泥的制備：
將鹽湖提鋰鎂渣在600℃下煅燒2h得到活性氧化鎂粉。
將100份輕燒菱鎂粉、2份五氧化二磷與甲酸鈉的混合物(五氧化二磷與甲酸鈉的質(zhì)量比例為1:1)和300份質(zhì)量百分比為10％的硫酸鎂混合，硬化7天后，粉碎研磨后，在150℃烘干1h，得到堿式硫酸鎂前驅(qū)體。
將100份活性氧化鎂粉、30份無水硫酸鎂、1份外加劑(五氧化二磷、甲酸、甲酸鈉的質(zhì)量比例為1:3:1)、0.5份堿式硫酸鎂前驅(qū)體混合研磨過200目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
基本性能對(duì)比
表2為實(shí)施例和對(duì)比例所制備的快硬硫氧鎂水泥的基本性能。
表2實(shí)施例1-5和對(duì)比例1所制備的快硬硫氧鎂水泥的基本性能
通過表2可以看出本發(fā)明方法所制備硫氧鎂水泥的終凝時(shí)間大大縮短，1天的強(qiáng)度相比對(duì)比例所制備的硫氧鎂水泥強(qiáng)度大大提高，且28天強(qiáng)度也相應(yīng)提高。因此，本發(fā)明所制備的硫氧鎂水泥具有凝結(jié)時(shí)間短、早強(qiáng)高強(qiáng)的特性。此外考慮到氧化鎂來自廉價(jià)的提鋰鎂渣低溫煅燒所得，因此，提高硫氧鎂水泥制品的生產(chǎn)效率、改善制品的質(zhì)量并能降低其生成成本。
最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。