一种镁钙材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于镁钙材料制备技术领域，特别涉及一种镁钙材料及其制备方法。本发明专利技术的镁钙复合材料，其原料按重量份包括：钙碱30～50份、镁盐20～60份、水10～30份和外加剂0.5～5份。本发明专利技术的材料利用钙碱与镁盐反应形成镁钙多元化合物，用钙碱与镁盐反应直接制取镁材料中所需的镁氧化物，替代硫氧镁材料和氯氧镁材料中氧化镁的使用，尤其是解决无氧化镁情况下镁氧材料制备的瓶颈。本发明专利技术的材料抗压性、抗折性、耐水性和稳定性良好，钙碱原料易得，价格便宜，材料的整体生产成本低，经济效益较好，特别适合于镁盐副产品的增值与加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于镁钙材料制备
，尤其是硫氧镁材料、氯氧镁材料的制备技术，特别涉及一种镁钙材料及其制备方法。
技术介绍
现有的镁水泥主要有硫氧镁水泥和氯氧镁水泥，镁板材主要有硫氧镁板材和氯氧镁板材，它们都可以在常温常压下快速硬化，形成脆性比较大且高强的人造石，常被加工成各种各样的建筑材料和装饰材料，应用前景广阔。目前普遍用到的镁制品都主要是以氧化镁和硫酸镁或氯化镁为主要材料制备而成，这种制品存在以下问题：(1)氧化镁成本高；(2)水泥寿命短，耐水性很差；(3)易返潮返卤；(4)腐蚀金属。基于硫酸镁或氯化镁制备氧化镁流程复杂，氧化镁成本高等问题，尤其是在无氧化镁情况下，必须对以氧化镁和硫酸镁、氧化镁和氯化镁为主要材料制备而成的硫氧镁制品和氯氧镁制品进行改造，以降本增效并满足镁制品的要求；对于镁盐副产品充足，而氧化镁匮乏的地区，特别地适用于镁盐副产品的增值。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有
氧化镁成本高、制取困难的问题，尤其针对无氧化镁情况下镁氧材料的制取问题，设计提供一种价廉易得、寿命长、耐水性能好、并且可以防止返潮返卤的镁钙硫氧镁制品和镁钙氯氧镁制品及其制备方法，其采用钙碱作为原料，替代现有硫氧镁制品和氯氧镁制品中氧化镁的使用，以钙碱与镁盐水溶液直接反应形成镁钙多元化合物制品。本专利技术的具体技术方案如下：本专利技术的镁钙复合材料，其原料按重量份包括：钙碱30～50份、镁盐20～60份、水10～30份和外加剂0.5～5份。根据本专利技术的镁钙复合材料，其中，作为优选地，所述钙碱为氧化钙或氢氧化钙，所述镁盐为硫酸镁和氯化镁中的一种或两种，所述外加剂为磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸三钠、硼酸、硼砂、甲酸、甲酸盐、苯甲酸、酒石酸、酒石酸盐、乳酸、甘氨酸、水杨酸、磺基水杨酸、丙二酸、丁二酸的、乙酸钙、尿素、四硼酸钠、三(羟钾基)氨基甲烷、磷酸二氢铵、氯化锌、壳聚糖、三氯化铝和硅酸钠中的一种或几种。进一步地，根据本专利技术的镁钙复合材料，其中优选地，当所述镁盐为硫酸镁时，此时，本专利技术以氧化钙或氢氧化钙、硫酸镁和水为原料的镁钙硫氧镁水泥，钙碱全部替代氧化镁的使用，镁的原料只需为硫酸镁，钙碱与硫酸镁的水溶液反应形成xMg(OH)2·yCa(OH)2·zMgSO4·H2O镁钙多元化合物。进一步地，根据本专利技术的镁钙复合材料，其中优选地，当所述镁盐为氯化镁时，此时，本专利技术以氧化钙或氢氧化钙、氯化镁和水为原料的镁钙氯氧镁水泥，钙碱全部替代氧化镁的使用，镁的原料只需为氯化镁，氧化钙与氯化镁的水溶液反应形成xMg(OH)2·yCa(OH)2·zMgCl2·H2O镁钙多元化合物。进一步地，根据本专利技术的镁钙复合材料，其中优选地，当所述镁盐为硫酸镁和氯化镁的组合物时，所述硫酸镁与氯化镁的重量比为0.2：1～5:1，此时，本专利技术以氧化钙、硫酸镁、氯化镁和水为原料的混合镁钙水泥，钙碱取代氧化镁的使用，镁的原料为氯化镁和硫酸镁，钙碱与硫酸镁和氯化镁的水溶液反应形成xMg(OH)2·yCa(OH)2·zMgSO4·rMgCl2·H2O镁钙多元化合物。根据本专利技术的镁钙复合材料，所述的镁钙材料包括硫氧镁钙水泥、氯氧镁钙水泥、混合镁钙水泥、硫氧镁钙板材、氯氧镁钙板材、和混合镁钙板材等。所述的硫氧镁钙材料为硫氧镁水泥、硫氧镁板材等，所述的氯氧镁钙材料为氯氧镁钙水泥、硫氧镁钙板材等，所述的混合镁钙材料为硫氯混合氧镁钙水泥、硫氯混合氧镁钙板材等。本专利技术所述的氧化钙可以直接使用氧化钙商品，也可以使用石灰石煅烧粉、碳酸钙煅烧粉等中的一种或几种，所述的氢氧化钙可以为熟石灰、氧化钙水解产物等中的一种或几种。本专利技术所述的硫酸镁可以直接使用硫酸镁商品，也可以为工业硫酸镁、含硫酸镁苦卤副产物、含硫酸镁选冶副产物等中的一种或几种。本专利技术所述的氯化镁可以直接使用氯化镁商品，也可以为海水、苦卤制盐含氯化镁副产物中的一种或几种。本专利技术的外加剂可以改善材料拌合物和易性能，调节材料的凝结时间、硬化性能，改善材料耐久性等。本专利技术还提供了一种上述任一所述镁钙复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)按配比称量各原料；2)将钙碱投入搅拌机中，再将外加剂、镁盐与水投入搅拌机中，搅拌均匀成浆体；3)对所述浆体养护3天以上获得镁钙复合材料。根据本专利技术所述的制备方法，步骤2)还可以提前将镁盐与水制成镁盐溶液，然后投入搅拌机中。根据本专利技术的制备方法，其中，所述养护为将浆体静置，使材料自然脱水。本专利技术的有益效果如下：本专利技术与现有技术相比，解决了无氧化镁情况下镁氧材料制取的瓶颈问题，在原料上使用了钙碱全部替代氧化镁的使用，镁原料可以只需使用硫酸镁和氯化镁溶液，而不额外加入氧化镁，不仅降低了硫氧镁制品和氯氧镁制品的生产成本，扩宽了镁制品的原料来源，拓展了镁制品的应用范围，实现了镁盐的增值，同时也减少了环境污染；本专利技术制备简单，所得产品可替代硫氧镁制品和氯氧镁制品，适合于生产砂浆、混泥土、板材、工艺品等材料。采用本专利技术的配方和制备方法制备所得的硫氧镁钙水泥、氯氧镁钙水泥、混合镁钙水泥、硫氧镁钙板材、氯氧镁钙板材、混合镁钙板材等有防返潮返卤、耐高温、不腐蚀钢筋等优势，同时其强度、寿命和耐水性也有提升。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术技术方案予以进一步的说明。实施例1一种硫氧镁钙水泥，用氧化钙与硫酸镁水溶液制备，将氧化钙、硫酸镁和水重量份比称取氧化钙30～50份、硫酸镁20～60份、水10～30份投入搅拌机中，搅拌均匀形成浆体；再向所述的浆体中加入外加剂0.5～5份(各试样原料配比见表1)，形成泥浆；对所述泥浆在30℃恒温箱内养护28天得所述的镁钙硫酸镁水泥，检测7天、15天、28天水泥的抗折、抗压性能；所述的外加剂为：磷酸二氢钠、硼砂、磺基水杨酸、丙二酸、苯甲酸中的一种或多种。所述的氧化钙为石灰石煅烧粉，所述的硫酸镁为苦卤制盐副产品。所述的对比样为50份氧化镁与20份硫酸镁水溶液制备，所述的氧化镁为菱镁矿轻烧制品。表1硫氧镁钙水泥的性能以上数据表明，氧化钙与硫酸镁制备的硫氧钙镁水泥抗压强度较直接采用氧化镁与硫酸镁制备的硫氧镁水泥制品好，抗折强度。实施例2一种氯氧镁钙水泥，将重量份比氧化钙30～50份、硫酸镁20～60份、水10～30份投入搅拌机中，搅拌均匀形成浆体；再向所述的浆体中加入外加剂0.5～5份(各试样原料配比见表2)，形成泥浆；对所述泥浆在室温下养护28天得所述的氯氧镁钙水泥并检测水泥性能；所述的外添加剂为：四硼酸钠、三(羟钾基)氨基甲烷、磷酸二氢铵、乙酸钙、尿素、壳聚糖、苯甲酸、硅酸钠中的一种或多种。所述的氧化钙为碳酸钙煅烧粉，所述的氯化镁为盐湖副产品。所述的对比例为氧化镁与氯化镁制备。表2氯氧镁钙水泥的性能从上述数据可以看出，各个以氧化钙与镁盐制备的氯氧镁水泥，其水化过程的最高温度均比对比例要大大降低，而水泥强度变化不明显，说明氧化钙与氯化镁制备的氯氧镁钙水泥可以降低水泥水化过程的放热温度，同时使得热量释放更加均匀。实施例3一种硫氧镁钙轻质保温承重墙体板，将氢氧化钙、硫酸镁原料、水与添加剂按重量份比50：30：15：0.5混合，形成浆体，按实例1所述制备浆体。所述的外添加剂为酒石酸钠、硅酸铝纤维。将所述的浆体浇筑到10mm、20mm、30mm、40mm厚度的模具中养护三天，即得硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁钙复合材料，其特征在于，所述镁钙复合材料原料按重量份包括：钙碱30～50份、镁盐20～60份、水10～30份和外加剂0.5～5份。

【技术特征摘要】
1.一种镁钙复合材料，其特征在于，所述镁钙复合材料原料按重量份包括：钙碱30～50份、镁盐20～60份、水10～30份和外加剂0.5～5份。2.根据权利要求1所述的镁钙复合材料，其特征在于，所述镁盐为硫酸镁和氯化镁中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的镁钙复合材料，其特征在于，所述镁盐为硫酸镁和氯化镁的组合物，其中所述硫酸镁与氯化镁的重量比为0.2：1～5：1。4.根据权利要求1所述的镁钙复合材料，其特征在于，所述钙碱为氧化钙或氢氧化钙。5.根据权利要求1所述的镁钙复合材料，其特征在于，所述外加剂为磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸三钠、硼酸、硼砂、甲酸、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩然，康金星，杜竹玮，邓祥意，腾青，杨朝睿，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11