[发明专利]一种改性硫酸镁组合物及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥助剂组合物及其制备方法与用途，特别涉及一种改性硫酸镁组合物及其制备方法与用途。

背景技术

镁水泥是用煅烧菱镁矿石所得的轻烧粉或低温煅烧白云石所得的灰粉（主要成分为MgO）为胶结剂，以六水氯化镁（MgCl₂·6H₂O）等水溶性镁盐为调和剂，再加入水，所形成的轻烧镁粉和六水氯化镁作为主要原料，因此，在一般情况下，镁水泥就是指氯氧镁水泥。

镁水泥所形成的硬化体主要成分是5Mg（OH）₂·MgCl₂·8H₂O和3Mg（OH）₂·MgCl₂·8H₂O晶相所组成的氧化镁-氯化镁-水三元化合物结晶相复盐，另外，还有一部分Mg（OH）₂胶凝体。利用它的这一硬化胶凝性，可将其加工成各种各样的建筑材料和装饰材料，具有广阔的应用前景。而且与传统的硅酸盐水泥相比，镁水泥具有质量轻、防火、凝结快等优点，因此镁水泥的研究开发是近年来新型特种水泥研发的热点，但是传统的氯氧镁水泥对钢铁的腐蚀性大，使用局限性较大。

硫氧镁水泥和氯氧镁水泥相比，抗温性能好，对钢筋的腐蚀性能差，但是硫氧镁水泥的机械强度却远低于氯氧镁水泥。

中国发明专利CN201210511700记载了一种改性硫氧镁水泥，提高了传统硫氧镁水泥的力学性能和耐水性能，但是这种水泥在制备过程较为复杂，生产成本较高，而且产品为浆状物，不利于储存与运输，实用性极大受限。

且在硫氧镁水泥的制备过程中，为了保证镁水泥的凝固性能，助剂的添加量都比较高，上述专利文献中，硫酸镁的加入量达到了含镁物质总质量的50%以上。一方面提高了制造成本另外，大量的硫酸盐的添加，对钢铁的腐蚀性也相应提高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种成本低、用量少、能够有效提高镁水泥中各组分的相容性、有效降低水泥固化时间的改性硫酸镁组合物水泥助剂。

本发明的改性硫酸镁组合物由占组合物总质量的90~99.5%的硫酸镁、占组合物总质量的0.2~5%凹凸棒土结晶体与占组合物总质量的0.3~5%的纤维素组成。

1、作为本发明的改性硫酸镁组合物的一种优选方案，所述组合物包括占组合物总质量的95~99.5%的硫酸镁、占组合物总质量的0.2~2%凹凸棒土结晶体与占组合物总质量的0.3~3%的纤维素。

本发明的改性硫酸镁组合物的制备步骤如下：

（1）将硫酸与氧化镁混合搅拌，充分反映后冷却至室温；

（2）向步骤（1）得到的混合物中加入凹凸棒土结晶体与纤维素，搅拌均匀；

（3）将步骤（2）中所得混合物搅拌至改性硫酸镁结晶析出；

（4）采用压滤或抽滤的分离方法将改性硫酸镁晶体与母液分离；

（5）将步骤（4）得到的母液在步骤（1）中循环使用。

步骤（1）中所述硫酸为工业废硫酸，所用氧化镁与所用硫酸的质量比为2~3：1。

步骤（2）的搅拌温度为10~25℃。

本发明的改性硫酸镁组合物可用于制备碱镁特种水泥的助剂。

本发明的改性硫酸镁组合物，应用于碱镁特种水泥的制备时，可以大大降低硫酸盐的用量，提高水泥中各组分的相容性、摇融性，降低水泥固化时间，降低水泥的生产成本，同时本发明的改性硫酸镁组合物的原料酸为工业废酸，也可以有效的减少其对环境的污染，同时，由于使用废弃酸性物质，也可以有效的降低成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明的改性硫酸镁组合物及其制备方法与用途进行进一步的说明。

实施例1

（1）按照硫酸与氧化镁的质量比为1:2取工业废酸与氧化镁，混合搅拌均匀后冷却至室温。

（2）向步骤（1）得到的混合物中加入占总质量1%的凹凸棒土结晶体与占总质量的0.5%的纤维素，恒温15℃搅拌均匀；

（3）将步骤（2）中所得混合物搅拌至改性硫酸镁结晶析出；

（4）采用抽滤的方法将改性硫酸镁晶体与母液分离，得到改性硫酸镁组合物1-1；

（5）将步骤（4）得到的母液在步骤（1）中循环使用。

实施例2

（1）按照硫酸与氧化镁的质量比为1:3取工业废酸与氧化镁，混合搅拌均匀后冷却至室温。

（2）向步骤（1）得到的混合物中加入占总质量0.5%的凹凸棒土结晶体与占总质量的1%的纤维素，恒温20℃搅拌均匀；