【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磷酸镁水泥制备，具体涉及一种利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥及其制备方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、磷酸镁水泥是一种基于酸碱中和反应的特种胶凝材料。与普通硅酸盐水泥相比，磷酸镁水泥具有快硬早强、流动性好、粘结强度高、体积收缩小等特点，已被广泛应用于道路、桥梁等混凝土的快速修补以及有害废弃物的固化等领域。磷酸镁水泥的优良性能还使其在房屋建筑、厂房设施、高速公路等工程的快速修补应用方面展现出广阔的应用前景。
3、重烧氧化镁是磷酸镁水泥的主要成分（质量占比通常在50~80%），而重烧氧化镁通常是由菱镁矿经1600℃以上煅烧而得，其品质决定了磷酸镁水泥的性能。然而，我国菱镁矿资源分布不均且储量有限，仅在辽宁和山东等地有较大的菱镁矿床，因此市面上氧化镁价格普遍偏高，导致磷酸镁水泥的推广和应用受限。
4、此外，随着水泥行业积极推进低碳胶凝材料的研发工作，通过煅烧菱镁矿生产氧化镁的方式的碳排放也备受争议。这是由于煅烧过程中菱镁矿会分解释放co2，每生产1吨氧化镁平均碳排放达到1.3~1.5吨，这导致生产磷酸镁水泥的碳排放甚至都高于硅酸盐水泥，这进一步制约了磷酸镁水泥发展及推广应用。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥及其制备方法，不仅克服了以菱镁矿制备磷酸镁
2、首先，本专利技术公开一种利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，包括如下比例的组分：蛇纹石和石灰质组分共同煅烧得到的活性粉体50~75重量份、磷酸盐20~40重量份、缓凝剂2~10重量份。
3、进一步地，所述磷酸盐包括磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸一氢氨、磷酸一氢钾等中的至少一种。
4、进一步地，所述缓凝剂包括硼砂、硼酸、三乙醇胺等中的至少一种。
5、进一步地，所述活性粉体的粒径为1~75μm。
6、其次，本专利技术公开所述活性粉体的制备方法，包括如下步骤：将蛇纹石粉末和石灰质组分粉末混合均匀，然后进行煅烧。完成后将煅烧产物粉磨，即得所述活性粉体。
7、进一步地，所述蛇纹石粉末和石灰质组分粉末的质量比为40~55：45~55。
8、进一步地，所述石灰质组分包括生石灰、熟石灰和电石渣中的至少一种。
9、进一步地，所述蛇纹石粉末和石灰质组分粉末的粒径不小于100μm。
10、进一步地，所述煅烧温度为900~1300℃，煅烧时间为30~180min。
11、相较于现有技术，本专利技术的技术方案至少具有以下方面的有益效果：
12、蛇纹石是以镁硅酸盐矿物[mg6si4o10(oh8)]为主要成分的含镁物质，与菱镁矿相比，蛇纹石的储量更为丰富且在全国的分布更为广泛，如果用蛇纹石替代菱镁矿制备磷酸镁水泥，有望解决磷酸镁水泥价格高、碳排放量大的问题。然而，由于蛇纹石中的镁硅酸盐相在常温下非常稳定，没有反应活性。为此，本专利技术对蛇纹石进行了煅烧处理，然而，专利技术人发现：由于蛇纹石脱水后形成的产物是[mg2sio4]，这种惰性矿物也没有反应活性，更不能形成胶凝组分，导致煅烧后的纹石脱也无法用于制成磷酸镁水泥。为此，本专利技术发现将蛇纹石与石灰质组分混合后一起进行煅烧时，不仅所需的煅烧温度（900~1300℃）远低于煅烧菱镁矿制备重烧氧化镁的温度（1600℃以上），从而可以大幅度减少燃料消耗、降低成本。而且还可以利用石灰质组分将蛇纹石中的矿物相转换为硅酸二钙，同时充分保留蛇纹石中的mgo，从而形成mgo-硅酸二钙-镁硅钙石体系的所述活性粉体。当采用这种活性粉体制备磷酸镁水泥时，所述mgo作为磷酸镁水泥中的碱性组分和磷酸盐进行水化反应形成高强度的胶凝水化产物鸟粪石。而所述硅酸二钙在磷酸盐的作用下水化速率加快，而且形成的水化硅酸二钙与磷酸盐形成磷硅酸盐无定形产物，从而能够持续对磷酸镁水泥的强度发展做贡献，使得磷酸镁水泥的强度，尤其是在潮湿环境下的强度进行持续发展，可有效改善传统磷酸镁水泥在水环境下强度发展速率慢甚至倒缩的问题，提升磷酸镁水泥性能的同时还能有效拓展其应用领域。所述镁硅钙石作为微集料填充在磷酸镁水泥的水化产物的孔隙中，有助于提高其密实性和力学性能。综上，本专利技术不仅实现了利用蛇纹石替代菱镁矿制备磷酸镁水泥的目的，而且与依靠煅烧菱镁矿制备重烧氧化镁的方法相比，本专利技术在利用蛇纹石和石灰质组分煅烧制备含有氧化镁的活性组分时不会产生co2，显著降低了磷酸镁水泥的碳排放量。
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1.一种利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，包括如下比例的组分：蛇纹石和石灰质组分共同煅烧得到的活性粉体50~75重量份、磷酸盐20~40重量份、缓凝剂2~10重量份。
2.根据权利要求1所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述磷酸盐包括磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸一氢氨、磷酸一氢钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述缓凝剂包括硼砂、硼酸、三乙醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述活性粉体的粒径为1~75μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述活性粉体采用如下方法制备：将蛇纹石粉末和石灰质组分粉末混合均匀，然后进行煅烧；完成后将煅烧产物粉磨，即得所述活性粉体。
6.根据权利要求5所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述蛇纹石粉末和石灰质组分粉末的质量比为40~55：45~55。
7.根
8.根据权利要求5所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述蛇纹石粉末的粒径不小于100μm。
9.根据权利要求5所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述石灰质组分粉末的粒径不小于100μm。
10.根据权利要求5-9任一项所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述煅烧温度为900~1300℃，煅烧时间为30~180min。
...【技术特征摘要】
1.一种利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，包括如下比例的组分：蛇纹石和石灰质组分共同煅烧得到的活性粉体50~75重量份、磷酸盐20~40重量份、缓凝剂2~10重量份。
2.根据权利要求1所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述磷酸盐包括磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸一氢氨、磷酸一氢钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述缓凝剂包括硼砂、硼酸、三乙醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述活性粉体的粒径为1~75μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的利用蛇纹石制备的低碳高性能磷酸镁水泥，其特征在于，所述活性粉体采用如下方法制备：将蛇纹石粉末和石灰质组分粉末混合均匀，...
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