[发明专利]一种气硬性无机胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种气硬性无机胶凝材料及其制备方法，所述制备方法包括：将含有蛇纹石矿物的原料进行干燥、破碎和粉磨处理，获得第一粉体；将含有碳酸盐的矿物进行干燥、破碎和粉磨处理，获得第二粉体；按预定质量比混合第一粉体和第二粉体，并加热煅烧，获得以活性硅酸镁为主要成分的第三粉体；将第三粉体粉磨处理后，获得气硬性无机胶凝材料。气硬性无机胶凝材料采用上述制备方法制备获得。本发明获得的气硬性无机胶凝材料硬化后具有孔隙率低、抗压强度大、耐水性强、防火性能好、耐温性能好等优点，在建筑材料工业中具有重要的用途。

技术领域

本发明涉及无机胶凝材料技术领域，具体来讲，涉及一种气硬性无机胶凝材料和一种气硬性无机胶凝材料的制备方法。

背景技术

目前国内应用的无机胶凝材料如水泥、石灰和石膏等，其主要活性组分都是钙质胶凝材料，作为与钙同族的镁，部分镁质材料如硅酸镁、氧化镁等，一定情况下也具有很好的胶凝性，可以用于制备镁质胶凝材料。

无论水泥还是石灰，在生产过程中都会产生大量的CO₂，在温室效应日益严重的今天，如何减少碳排量，实现碳中和，已成为国家层面需要考虑的重大问题。

此外，国内大量的含蛇纹石的固体废弃物，因缺乏有效的资源化途径，目前只能堆存处理，在占用宝贵土地资源的同时，还对周边环境具有潜在污染，同时，这些含蛇纹石的固体废弃物，主要成分是镁和二氧化硅，经过一定的处理手段，可以转化为对环境无不良影响的活性胶凝材料，在实现消除环境安全隐患，变废为宝的同时，还可以避免资源的闲置和浪费，用其替代钙质胶凝材料，可有效减少钙质胶凝材料的碳排放，具有重要的经济、生态、环保和社会效益。

最新研究表明，镁质胶凝材料具有良好的抗压强度，低pH值(与传统硅酸盐水泥相比)等优点，以及水化产物煅烧可形成顽火辉石和橄榄石的特点，在建筑材料和耐火材料领域具有广阔的应用发展前景。但镁质胶凝材料的原料市场价格较高，同时生产这些原料也需要大量的能耗，不符合绿色环保理念。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种以含蛇纹石固体废弃物为原料制备获得以活性硅酸镁为主要组分的气硬性无机胶凝材料的方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种气硬性无机胶凝材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将含有蛇纹石矿物的原料进行干燥、破碎和粉磨处理，获得第一粉体；

将含有碳酸盐的矿物进行干燥、破碎和粉磨处理，获得第二粉体；

按预定质量比混合第一粉体和第二粉体，并加热煅烧，获得以活性硅酸镁为主要成分的第三粉体；

将第三粉体粉磨处理后，获得气硬性无机胶凝材料。

在本发明的气硬性无机胶凝材料的制备方法的一个示例性实施例中，所述含有蛇纹石矿物的原料可包括蛇纹岩、蛇纹石选矿尾渣、蛇纹岩废石、温石棉选矿尾矿、超基性岩型金属矿产选矿尾渣中的至少一种。

在本发明的气硬性无机胶凝材料的制备方法的一个示例性实施例中，所述含有碳酸盐的矿物可包括大理石、大理石固废、石灰石、石灰石固废、白云岩、白云岩固废、菱镁矿、以及菱镁矿固废中的至少一种。

在本发明的气硬性无机胶凝材料的制备方法的一个示例性实施例中，所述第一粉体和所述第二粉体的预定质量比可为(40～60)：(40～60)。

在本发明的气硬性无机胶凝材料的制备方法的一个示例性实施例中，煅烧温度可为700℃～1100℃，煅烧时间可为5min～1.5h。

在本发明的气硬性无机胶凝材料的制备方法的一个示例性实施例中，可在压力低于外界大气压5Pa～10Pa的负压环境下，完成所述干燥、破碎和粉磨处理。