一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥的制作方法
【专利摘要】本发明属于建筑材料【技术领域】，具体公开了一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥。该不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥包括如下按质量份数计的组分：54～80份烧结氧化镁和20～46份磷酸二氢盐。本发明通过在较低的温度下煅烧，可以制成性能良好的、价格低廉的烧结氧化镁原料，不但解决了盐湖提锂过程中的“镁害”问题，还为磷酸镁水泥的生产提供了一种低成本的新的原料途径。制成的烧结氧化镁中含有少量的游离三氧化二硼，对磷酸镁水泥具有良好的缓凝作用。制备的磷酸镁水泥材料具有早期强度高、后期强度不倒缩的特点。
【专利说明】一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥
【【技术领域】】
[0001]本发明属于建筑材料【技术领域】，尤其涉及一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥。
【【背景技术】】
[0002]磷酸镁水泥是介于陶瓷制品和水泥之间的一种新型材料，通常是由氧化镁与可溶性磷酸盐、及硼砂与硼酸等缓凝剂、矿物掺合料按照一定比例，在酸性条件下通过化学反应，生成以磷酸盐为胶凝相的无机胶凝材料。
[0003]磷酸镁水泥具有早期强度高、与环境温度适应性强、变形性小、与旧混凝土粘结强度高、耐磨性、抗冻性、抗盐冻性能和防钢筋锈蚀等耐久性能较好等优点。
[0004]专利申请200810200921.7公开了一种磷酸盐快速修补建筑材料，其组分及重量百分比为:磷酸二氢盐30~45%、金属氧化物粉末5~25%、调凝材料5~10%、粉煤灰20~60%，其中，金属氧化物粉末主要是烧结氧化镁，调凝材料主要是硼砂、硼酸等硼酸盐缓凝剂。烧结氧化镁是磷酸镁水泥制备中最主要的原材料，目前研究报道所用氧化镁都是通过菱镁矿经过1300~1700°C高温煅烧所得烧结氧化镁。从上述磷酸镁水泥的烧结氧化镁来源与配料组成看出，磷酸镁水泥所用主要原料烧结氧化镁来自菱镁矿，其煅烧温度高、耗能高。另外，其配料组成中还含有两类无机盐-磷酸二氢盐和硼酸盐等，因而决定了其成本昂贵，限制了其工业化推广与应用。不外加硼砂、硼酸等缓凝剂，上述传统的磷酸镁水泥的凝结时间通常在3~5分钟以内，可操作性差，缺乏实际应用价值。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的首要目的在于提供一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥，包括如下按质量份数计的组分:54~80份烧结氧化镁和20~46份磷酸二氢盐。
[0007]所述烧结氧化镁采用以下制备方法得到:将盐湖提锂副产品含硼氧化镁置于800~1400°C中煅烧，得到烧结氧化镁；
[0008]所述盐湖提锂副产品含硼氧化镁为盐湖卤水提取碳酸锂工艺过程中所产生的副产品氧化镁粉末。
[0009]所述煅烧的时间为3~6h，优选为3h。
[0010]所述磷酸二氢盐优选为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠的一种或至少两种混合物。
[0011]所述不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥的制备方法，包括如下步骤:将54~80份烧结氧化镁和20~46份磷酸二氢盐混合，研磨后过100~180目筛，得到不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥；
[0012]所述份数均为质量份数。
[0013]本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果:[0014](I)国内采用盐湖提锂的工业化大生产以来，其副产的含硼氧化镁因活性低、含有不溶性的硼酸镁杂质，一直都没有找到新的利用途径，难以加以充分利用，在盐湖地区形成了新的“镁害”问题，影响了盐湖卤水提锂工艺的正常生产。本发明通过在较低的温度下煅烧，可以制成性能良好的、价格低廉的烧结氧化镁原料，用于制备磷酸镁水泥，不但解决了盐湖提锂过程中的“镁害”问题，还为磷酸镁水泥的生产提供了一种低成本的新的原料途径。
[0015](2)本发明通过在较低温度下煅烧盐湖提锂副产含硼氧化镁，制成的烧结氧化镁中含有少量的游离三氧化二硼(分子式B2O3),对磷酸镁水泥具有良好的缓凝作用，因此，在不需要外加任何硼砂、硼酸等缓凝剂的条件下，就可以实现凝结时间的任意可调，进一步降低了磷酸镁水泥的成本。 [0016](3)本发明制备的磷酸镁水泥材料具有早期强度高、后期强度不倒缩的特点。
【【具体实施方式】】
[0017]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0018]以下通过对比例和实施例进一步阐述本发明，其中实施例仅用于举例说明的目的，并没有限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
[0019]实施例1
[0020]原料盐湖提锂副产含硼氧化镁来自中信国安集团公司，化学成分为: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%，其主要矿物组成为:MgO含量52.25%，Mg3B2O6含量12.69%，Mg(OH)2 含量 35.05%。
[0021]将原料盐湖提锂副产含硼氧化镁置于800°C煅烧3h，得到烧结氧化镁；将69份烧结氧化镁与31份磷酸二氢钾混合后，研磨，过180目筛，得到不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥。
[0022]实施例2
[0023]原料盐湖提锂副产含硼氧化镁来自中信国安集团公司，化学成分为: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%，其主要矿物组成为:MgO含量52.25%，Mg3B2O6含量12.69%，Mg(OH)2 含量 35.05%。
[0024]将原料盐湖提锂副产含硼氧化镁置于1000°C煅烧3h，得到烧结氧化镁；将69份烧结氧化镁与31份磷酸二氢钾混合，研磨后过180目筛，得到不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥。
[0025]表1是实施例3~36所采用的实验条件列表。
[0026]表1实施例3~36所采用的实验条件数据
[0027]
【权利要求】
1.一种不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥，其特征在于，包括如下按质量份数计的组分:54~80份烧结氧化镁和20~46份磷酸二氢盐； 所述烧结氧化镁采用以下制备方法得到:将盐湖提锂副产品含硼氧化镁置于800~1400 0C中煅烧，得到烧结氧化镁。
2.根据权利要求1所述的不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥，其特征在于，所述盐湖提锂副产品含硼氧化镁为盐湖卤水提取碳酸锂工艺过程中所产生的副产品氧化镁粉末。
3.根据权利要求1所述的不外加缓凝剂的快凝早强磷酸镁水泥，其特征在于，所述磷酸二氢盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾`、磷酸二氢钠的一种或至少两种混合物。
【文档编号】C04B12/02GK103613297SQ201310507184
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】余红发, 谭永山, 董金美, 李颖, 文静, 吴成友 申请人:中国科学院青海盐湖研究所