专利名称：一种烧碱工艺产出的苛化泥制备防火板的方法
技术领域：
本发明涉及苛化泥资源化利用的方法，特别涉及从纯碱制备烧碱的苛化法工艺产出的苛化泥为原料，结合氯氧镁水泥改性制备防火板材料的方法。
背景技术：
苛化法是从纯碱制备烧碱的传统工艺，在工艺过程中产生大量废渣一苛化泥。每生产I吨烧碱，要产出约2吨苛化泥。苛化泥占地面积大，腐蚀土壤，使土壤碱性化(苛化泥除含碳酸钙外，还含有碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钙)，危害农作物生长；苛化泥渗透力强，严重污染环境。苛化泥目前的需要采用石灰石、生石灰或电石渣加以中和，而产生了大量钛石膏，因该石膏中富含铁而呈红色，故而又叫红石膏。近年来随着我国钛白产业的飞速发展，红石膏年产量越来越大(我国目前每年产生数百万吨)，因其含水量大，杂质含量大，除了少量得以应用外，绝大部分堆存渣场，既占用大量土地，又对周围环境造成威胁。因此，红石膏的资源化利用既可实现变废为宝，又可消除环境隐患，具有极大的社会和环境效益。目前，苛化泥的应用主要包括:用作脱硫剂、用作制备轻质碳酸钙或活性碳酸钙、保护油井的暂堵剂、石灰和水泥建材等。但真正实现工业应用，达到大规模资源化利用的不多。主要是因为其中含水量大，含氯高，从而造成成本过高，难于取得良好经济效益和环境效益。氯氧镁水泥是瑞典学者索瑞尔于1867年发明的，是由轻烧MgO、MgCl2和H2O三者按照一定配比调和而成的气硬性胶凝材料。氯氧镁水泥具有诸多优点:(I)凝结硬化快，一般Ih左右即可凝结；(2)较强的抗压、抗折强度(3)较好的耐磨性，是普通硅酸盐水泥的3倍；粘结性好，对除了金属材料外的其它材料都有很好的粘结性；(5)突出的阻燃性，MgO与MgCl2都是不可燃的；(6)较好的隔热性。(7)耐高温、低温(一 30°C 300°C)，在各种无机胶凝材料中，只有氯氧镁水泥同时具备既耐高温、又耐低温的特性。(8)轻质低密度，密度一般只有普通硅酸盐水泥的7 0%。然而，氯氧镁水泥也存在较显著缺点:(I)在潮湿环境下易吸潮返卤；(2)配比不当或原料中活性氧化镁过高会造成反应过快，放热集中，导致产品翘曲变形；(3)硬化体涨裂，表现为放热量大，凝结过快，早期强度发展快而后期强度低，遇水后涨裂为碎块体；(4)泛霜起白，制品表面出现白斑、或者针尖大小的微小白点，且持续时间较长。因此，目前通用做法是通过添加各种添加剂对其进行改性，包括富含铁、铝等的各种矿渣，苛化泥的主要成分是碳酸钙，同时含有其它一些杂质，如铁、铝和硅等，这些均能作为添加剂起到改善氯氧镁水泥性能的作用，同时，氯氧镁水泥是解决苛化泥中氯含量高的最佳方式，利用苛化泥作为添加剂，利用改性剂提高氯氧镁水泥的耐水性能，可以获得强度高，质地轻且防火性能优良的防火板材料制品。针对苛化法制烧碱产出苛化泥的资源化难题，本发明利用氯氧镁的独特性质，实现苛化泥的资源化利用，制得合格防火板材料，消除苛化泥的环境隐患，变废为宝，为实现苛化法制烧碱的绿色清洁生产新工艺提供坚实基础
发明内容
本发明的目的在于提供一种以苛化法工艺从纯碱制备烧碱过程中产出的苛化泥为原料制备防火板的方法，该方法在整个过程因没有强酸、强碱的参与，工艺条件温和，对设备材质要求较低，操作简便易行，生产出的防火板强度高，阻燃性好，成本低，实现了苛化泥的资源化利用。该烧碱工艺产出的苛化泥制备防火板的方法，其特征在于按下述步骤制备而成:
a.首先，将六水氯化镁加水配制成波美度/Be。在2Γ28的溶液，静置澄清一定时间；
b.其次，取保证其活性氧化镁与氯化镁的摩尔比例为5:1的步骤a配制溶液的澄清液，置于一个配备有搅拌装置的反应器中，加入一定量的苛化泥，搅拌均匀；
c.按反应体系中活性氧化镁、氯化镁与水之间的摩尔比在5 8:1:15 18称取150 200目的轻烧粉，加入反应器中，搅拌均匀；
d.取轻烧粉质量I%的磷酸或硫酸亚铁为改性剂，加入反应器中，搅拌均匀；
e.将d步骤所得物料置于成型模具中，在振实台上振动，使物料充满模具；将建模物料置于恒温恒湿箱中，在20 30°C固化成型，一定时间后脱模，得到防火板制品。本发明依据氯氧镁水泥形成与改性机理，利用苛化法工艺从纯碱制备烧碱过程中所产生的苛化泥作为原料，结合氯氧镁水泥的高强和防火性能，以及苛化泥含水量大，氯含量高的特点，合理调配各原料配比，选择适宜改性剂，在反应过程中使其结构成为网状。苛化泥的主要成分是碳酸钙，同时含有少量铁、铝，硅等杂质，添加到氯氧镁水泥制备时可提高制品的密实度，进而增加制品的耐磨性和强度，并利用氯氧镁的阻燃特性，获得较好的防火性能；首先，将苛化泥、菱镁轻烧粉与氯化镁溶液等加入反应装置内，开动搅拌，然后加入适宜改性剂，使其充分反应；其次，将物料转入特定模具，在特定环境条件下固化成型，一定时间后拆掉模具，在适宜温、湿度条件下继续进行后期养护，使制品性能进一步提升。实验证明该方法能获得性 能较好的防火板材料制品，实现苛化泥的资源化利用，整个过程将反应与改性有机耦合，没 有废弃物排放，工艺条件温和，原料利用率高，降低生产成本；整个过程因没有强酸、强碱的参与，对设备材质要求较低，操作简便易行。本发明为纯碱制烧碱苛化法工艺产出苛化泥的资源化利用提供了新方法。氯氧镁体系的主要化学反应可以通过以下方程式加以表达:
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式以河南桐柏兴源化工有限公司提供的苛化法工艺产出苛化泥作为一种原料，其化学组成如表I所示。表1、河南桐柏兴源化工有限公司苛化法工艺产出苛化泥主要元素化学组成
权利要求
1.一种烧碱工艺产出的苛化泥制备防火板的方法，其特征在于按下述步骤制备而成: a.首先，将六水氯化镁加水配制成波美度/Be。在2Γ28的溶液，静置澄清一定时间； b.其次，取保证其活性氧化镁与氯化镁的摩尔比例为5:1的步骤a配制溶液的澄清液，置于一个配备有搅拌装置的反应器中，加入一定量的苛化泥，搅拌均匀； c.按反应体系中活性氧化镁、氯化镁与水之间的摩尔比在5 8:1:15 18称取150 200目的轻烧粉，加入反应器中，搅拌均匀； d.取轻烧粉质量I%的磷酸或硫酸亚铁为改性剂，加入反应器中，搅拌均匀； e.将d步骤所得物料置于成型模具中，在振实台上振动，使物料充满模具；将建模物料置于恒温恒湿箱中，在20 30°C固化成 型，一定时间后脱模，得到防火板制品。
全文摘要
本发明提供一种烧碱工艺产出的苛化泥制备防火板的方法，利用利用苛化法工艺从纯碱制备烧碱过程中所产生苛化泥作为原料，结合氯氧镁水泥改性，制备防火板材料；结合氯氧镁水泥的胶凝和高强度特性，利用改性剂和添加剂改性，实现苛化泥的资源化利用，消除环境隐患；苛化泥的主要成分是碳酸钙，同时含有少量铁、铝，硅等杂质，添加到氯氧镁水泥制备时可提高制品的密实度，进而增加制品的耐磨性和强度；获得较好的防火性能；利用苛化法工艺从纯碱制备烧碱过程中所产生的苛化泥制备防火板，没有强酸强碱介入，常温常压，对设备材质要求不高，原料利用率高，工艺流程简单，是一项新的苛化泥资源化利用的方法。
文档编号C04B18/04GK103224378SQ201210391868
公开日2013年7月31日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者杨刚, 姚明顺, 张志 申请人:桐柏兴源化工有限公司