【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑建材，具体为一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法。
技术介绍
1、传统磷酸钾镁水泥(简称mkpc)是由重烧mgo、可溶性磷酸钾盐和缓凝剂按照一定的比例混合而成的镁质水泥。mkpc遇水后，重烧mgo和可溶性磷酸盐迅速通过酸碱中和反应生成水化产物鸟粪石，浆体迅速凝结硬化，鸟粪石包裹着mkpc体系内过量的重烧mgo，从而形成强度较高的mkpc试件。mkpc具有快硬早强、流动性好、体积变形小、粘接强度高，低碱性以及良好的生物相容性等一系列优点，使其在工程抢修抢建、快速加固、核废料固化、3d打印等领域具有广阔的应用前景。
2、尽管mkpc有着快硬早强、流动性好和粘结性能优异等特点，但其较为高昂的生产成本已经成为了限制了mkpc规模化应用的重要障碍之一。从mkpc的原材料角度出发，mkpc的主要原料之一重烧氧化镁在mkpc中的占比可达50～80％，通常是由菱镁矿经1500℃以上高温煅烧后磨细制得，其品质对mkpc性能有着至关重要的影响。然而，菱镁矿因其储量和分布地区有限等原因，造成了mgo价格偏高的现象。其次自然界中方镁石(mgo)矿物极度稀缺且也只存在于特定的地理环境下，因此，通常商业上生产mgo并不是直接开采，而是通过干法生产途径即煅烧开采的菱镁矿(mgco3)或者湿法生产途径即利用含镁的卤水或者海水制得。无论是干法还是湿法，通常氧化镁的烧成温度为700-3000℃，导致氧化镁成为磷酸钾镁水泥生产能耗和温室气体co2排放的最大来源。
3、磷酸钾镁水泥的水化速度快，凝结时间短
4、此外，钢结构建筑所用钢材具有不耐高温、导热率高、隔热性能差等特点。在炎热天气下，为其降温将会带来大量的电力消耗，并且一旦发生火灾，火灾现场的高温会迅速降低钢结构的承载能力导致其垮塌。目前，市面上的钢结构的防火涂料与反射隔热涂料多为油漆型涂料，其在高温作用或日光作用下，会起皮泛黄、分解出有毒物质，逐渐与建筑物脱离，导致结构垮塌。
5、因此，目前需要一种成本低廉、低碳环保、水化放热温度低、凝结时间长、力学性能较好的磷酸钾镁水泥以及一种基于同种基础工艺制成的具有防火性的水泥涂料，不仅节约了建筑选材流程，也减少了工艺流程，同时进行了两件事情，极大的方便了人们使用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法，解决了现有的部分
技术介绍
问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法，包括以下工艺：
3、(1)将水镁石在大鄂破碎机中经过初步的破碎处理，得到较大颗粒的水镁石；
4、(2)将步骤(1)中得到的较大颗粒的水镁石在小鄂破碎机中进行二次破碎，得到较小颗粒的水镁石；
5、(3)将步骤(2)中较小颗粒的水镁石在球磨机中研磨10min(4)将步骤(3)中得到的磨碎后的粉体利用100目的筛子进行筛分，以得到100目的水镁石粉体a备用；
6、(4)将水镁石矿粉a放入40℃烘箱内烘烤48h，然后在室温下，放入co2分压为0.3mpa,温度为(20±2)℃，二氧化碳浓度为(20±3)％的反应釜中进行碳化，此时，将co2通入位于反应釜中敞口容器的蒸馏水内，以使在碳化期间，反应釜内相对湿度接近100％，碳化24h后取出得到水镁石粉体b备用；
7、(5)称取一定质量的水镁石矿粉置于刚玉坩埚中；
8、为了尽可能的保证水镁石矿粉内外烧热均匀，将中间部分掏空；
9、(8)将装填好的水镁石矿粉放入马弗炉中，关好炉门，以煅烧温度450℃的煅烧条件设置好，按下启动按钮开始对水镁石矿进行煅烧。煅烧结束后先不要打开炉门，等炉冷却至100℃以下，小心取出刚玉坩埚，冷却至室温；
10、(9)将冷却后的水镁石矿粉从坩埚中取出，得到水镁石粉体c备用；
11、(8)对废磷酸进行稀释处理，废磷酸和水1:3稀释，稀释成25％浓度使用；
12、(9)按照一定的配比，称取一定量的水镁石矿粉，置于50ml离心管内，再加入相应浓度和质量的磷酸，将离心管放在水浴恒温震荡器上震荡24h混匀，第二天对离心管中的水镁石混合物进行离心，反复离心5次，使用真空泵过滤离心完的上清液，烘干，得到水镁石粉体d备用。
13、优选的，包括以下质量份组分：
14、水镁石粉30～50％、磷酸二氢钾10～20％、硼砂4.5～7.5％。
15、优选的，还包括以下质量组分：
16、粉煤灰1％～10％、h2o21％～2％份、氢氧化钠1％～2％份、聚丙乙烯微球1％～2％份。
17、优选的,所述的水镁石中mg(oh)2含量≥90％；
18、所述的水镁石粒度为100±80μm；
19、所述磷酸二氢钾为工业级磷酸二氢钾，kh2po4≥99％；
20、所述硼砂为工业级硼砂，na2b4o7·5h2o≥95％；
21、所述粉煤灰为工业级粉煤灰；
22、所述双氧水为分析纯试剂；
23、所述氢氧化钠为分析纯试剂；
24、所述聚丙乙烯微球比表面积为3000±2000μm。
25、优选的,包括以下步骤：
26、按质量比，将磷酸二氢钾、硼砂、双氧水、氢氧化钠、聚丙乙烯微球与水在搅拌机中搅拌，然后将事先混合均匀的粉煤灰和水镁石倒入搅拌机中继续搅拌，即可得到水镁石制备的磷酸钾镁胶凝材料；
27、所述的搅拌时间分别为20min和10min；
28、所述的水与胶凝材料的质量比为(0.1-0.2)：1；
29、进一步的，将磷酸二氢钾、硼砂、双氧水、氢氧化钠、聚丙乙烯微球按照质量比称好置于搅拌锅中。
30、其次，将事先混合均匀的水镁石粉和粉煤灰与前者置于水泥胶砂搅拌机内混合，低速搅拌20min。
31、最后，向水泥搅拌锅中倒入所用总用水量0.1-0.2范围内的拌合用水，继续低速搅拌10min后，获得所需磷酸钾镁水泥。
32、最后，将所制备的磷酸钾镁水泥从磨具中拆除本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法，包括，其特征在于，包括以下工艺：
2.根据权利要求1所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法，其特征在于,包括以下质量份组分：
3.根据权利要求2所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥的工艺方法，其特征在于,还包括以下质量组分：
4.根据权利要求3所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及耐火涂料的工艺方法，其特征在于,所述的水镁石中Mg(OH)2含量≥90％；
5.根据权利要求3所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求2所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备防火涂料的工艺方法，其特征在于，还包括以下质量组分：
7.根据权利要求6所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备防火涂料的工艺方法，其特征在于，所述水镁石粉为通过研磨水镁石得到，Mg(OH)2≥70％；
【技术特征摘要】
1.一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法，包括，其特征在于，包括以下工艺：
2.根据权利要求1所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及防火涂料的工艺方法，其特征在于,包括以下质量份组分：
3.根据权利要求2所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥的工艺方法，其特征在于,还包括以下质量组分：
4.根据权利要求3所述的一种利用水镁石矿粉和磷酸二氢钾制备水泥及耐火涂料的工艺方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：关岩，周俊峰，陈永达，陈啸洋，毕万利，孙美硕，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：
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