[发明专利]一种硅热法炼镁镁渣胶凝材料的匀质性碳化制备方法

说明书

本发明公开了一种硅热法炼镁镁渣胶凝材料的匀质性碳化制备方法，该方法包括：一、将硅热法炼镁产生的镁渣出炉后经风冷快速降温得到冷却镁渣；二、将冷却镁渣球磨后过筛收集得到筛下物镁渣；三、将筛下物镁渣与水拌匀至聚集成团并成型得到镁渣胶凝坯料；四、将镁渣胶凝坯料在湿度50％～90％、常温下养护3d～28d；五、将经养护后的镁渣胶凝坯料通入热烟气进行碳化，得到镁渣胶凝材料。本发明将硅热法炼镁产生的镁渣出炉通过快速风冷提高水化活性，从而提高了养护水化后镁渣胶凝坯料中孔数量和孔分布均匀性，进而提高了后续碳化工艺均匀性，解决了镁渣胶凝材料反应时间过长、反应不均和内部反应不充分的问题，改善了镁渣胶凝材料的质量。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种硅热法炼镁镁渣胶凝材料的匀质性碳化制备方法。

背景技术

目前常用的炼镁方法为硅热法，硅热法炼镁镁渣是炼镁时排出的工业废渣，一般含有C₂S、CaO、MgO等成分。在我国，镁渣一般都是作为固废堆积填埋处理，造成极大的资源浪费。有研究将镁渣作为水泥掺合料使用，但该方法对镁渣的量利用不大，镁渣的最大掺和量仅为20％，未能充分利用镁渣中的成分，无法实现硅热法炼镁镁渣的大批量应用，并且有可能导致最终形成二次废渣。近年来，通过碳化工业废渣制备建筑材料的研究引起了研究者的广泛关注，也有利用CO₂碳化镁渣制备建筑制品，但往往需要添加较多的掺合料，如硅灰、粉煤灰、小苏打、水玻璃和水泥等，提高了制备成本，非常不利于镁渣作为建筑制品的应用与推广。另外，有研究利用镁渣碳化制备胶凝材料，但存在诸多问题：(1)碳化制备的镁渣胶凝材料中存在碳化不均匀现象，影响了镁渣胶凝材料的安定性，限制其作为建筑制品的应用；(2)碳化制备过程中可利用工业废气，但需要对处于中高温区域(100℃～200℃)的废气降温，存在能量浪费；(3)碳化时间通常为5h～10h，且需要后续在高温高压环境下蒸压，制作耗时长，效率低，条件苛刻，不利于推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种硅热法炼镁镁渣胶凝材料的匀质性碳化制备方法。该方法将硅热法炼镁产生的镁渣出炉通过快速风冷提高水化活性，从而提高了养护水化后镁渣胶凝坯料中孔数量和孔分布均匀性，进而提高了后续碳化工艺均匀性，解决了镁渣胶凝材料反应时间过长、反应不均和内部反应不充分的问题，避免了镁渣胶凝材料中的碳化不均匀现象对安定性的不良影响，改善了镁渣胶凝材料的质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种硅热法炼镁镁渣胶凝材料的匀质性碳化制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将硅热法炼镁产生的镁渣出炉后经风冷快速降温至室温，得到冷却镁渣；所述快速降温在2min内从出炉温度降至200℃再降至室温；

步骤二、将步骤一中得到的冷却镁渣放入球磨机中进行球磨，然后过筛，收集得到筛下物镁渣；

步骤三、将步骤二得到的筛下物镁渣与水拌合均匀至聚集成团，然后放入模具中成型，得到镁渣胶凝坯料；

步骤四、将步骤三中得到的镁渣胶凝坯料放置于湿度50％～90％的养护室内，在常温20℃～25℃下养护3d～28d；

步骤五、将步骤四中经养护后的镁渣胶凝坯料放置于密闭容器中并通入热烟气进行碳化，取出后自然冷却，得到镁渣胶凝材料。