氯镁石部分热解制备镁水泥的方法

申请号 CN200810150359.1 申请日 2008-07-09 公开(公告)号 CN101318785A 公开(公告)日 2008-12-10
申请人 中国科学院青海盐湖研究所; 发明人 孙庆国; 火焱; 都永生; 王世栋; 周园; 李明珍; 肖学英;
摘要 本 发明 提供了一种由氯化镁部分 热解 制备镁 水 泥的方法,是将盐湖水氯镁石或盐湖卤水投入到热解设备中,在分解 温度 为450~750℃,分解时间5~90min下,将水氯镁石部分 热分解 得到含 氧 化镁和氯化镁的固体产物,再将固体产物用水拌合成糊状,即得MgO/MgCl2的摩尔比为4∶1~6∶1的氯氧镁 水泥 。本发明方法与传统镁水泥的制备工艺相比,不需要轻烧氧化镁同氯化镁溶液拌合形成镁水泥,而是直接将水氯镁石或卤水热分解后用水拌合形成镁水泥,工艺简单,操作方便,具有低成本、易大规模实施的优点;本发明通过控制热分解过程(分解温度和时间)以控制热分解产物中MgO和MgCl2的比例,实现了镁水泥 质量 的可控性。
权利要求

1、一种氯镁石部分热解制备镁水泥方法的方法,是将盐湖水氯镁石或 盐湖卤水投入到热解设备中,在分解温度为450~750℃,分解时间5~90min 下,将水氯镁石部分热分解得到含化镁和氯化镁的固体产物,再将固体产物 用水拌合成糊状,即得MgO/MgCl2的摩尔比为4∶1~6∶1的氯氧镁水泥
2、如权利要求1所述水氯镁石部分热解制备镁水泥方法的方法,其特征 在于:所述盐湖卤水中MgCl2≥30%wt。
3、如权利要求1所述水氯镁石部分热解制备镁水泥方法的方法,其特征 在于:所述热解设备为流化床、回转热解炉、旋流热解炉或喷雾分解炉
4、如权利要求1所述水氯镁石部分热解制备镁水泥方法的方法,其特征 在于:在所述氧化镁和氯化镁的混合固体产物中加入0.4~3倍重量的填料,用 水拌合,即可制备氯氧化镁水泥。
5、如权利要求4所述水氯镁石部分热解制备镁水泥方法的方法,其特征 在于:所述填料为河砂、白石粉、灰、锯末或稻壳。

说明书全文

技术领域

发明属于无机材料技术领域,涉及一种镁泥的制备方法,尤其涉及一 种以盐湖水氯镁石(或海水卤水)为原料通过部分热分解生产镁水泥的方法。

背景技术

镁水泥又称索瑞尔(Sore1)水泥或菱镁水泥,是Sore1于1867年发 明的一种由MgO-MgCl2-H2O体系组成的气硬性镁质胶凝材料,其主要成分为 式氯化镁,可以用通式Mgx(OH)·Cl·nH2O表示。
氯氧镁水泥具有一系列显著的优点:1、凝结硬化快且具有很好的机械强 度,其抗压强为50~80MPa;2、弱碱性和低腐蚀性:氯氧镁水泥浆体滤液的 pH值在8.5~9.5之间,比酸盐水泥的碱度低很多,一般只对金属有腐蚀作用; 3、粘结性好:与一些有机或无机骨料如锯木屑、木粉、矿石粉末和砂石等有 很强的粘结;4、耐磨性好:优于硫酸盐水泥、矾土水泥和硅酸盐水泥;5、 阻燃性优良:MgO、MgCl2都是不可燃的,且制品水化物中大量结晶水都能阻 止点燃;6、抗盐卤能力强:通过添加改性剂可以使氯氧镁水泥抵抗各种浓度 的卤水,因此,它可用作轻质墙体材料和装饰板材,防水堵漏材料,防火涂层 材料,或直接制成防火材料,房屋建筑或工业厂房的地面材料以及木屑板和胶 合板的胶粘剂等。
传统镁水泥是以氧化镁、氯化镁和水为原料,将氯化镁和水配成比重 1.2g/cm3的溶液,同氧化镁拌合(MgO/MgCl2的摩尔比为4~6)后形成镁水泥。 氧化镁来源是菱镁矿(MgCO3),经600~900℃温度锻烧磨细加工而成,称为 轻烧氧化镁;氯化镁来源主要是水氯镁石(MgCl2·6H2O)、卤片(MgCl2·4-6H2O) 和无水氯化镁(MgCl2)。由于轻烧氧化镁的原料菱镁矿是一种地域性的矿物, 主要分布在辽宁大石桥(山东掖县有少量矿藏);氯化镁原料主要产自盐湖和 沿海的盐场,也有很强的地域性,因此,不在以上区域的镁水泥生产厂家,两 种主要原料均需外运。

发明内容

本发明的目的是提供一种由氯化镁部分热解制备镁水泥的方法。
本发明水氯镁石部分热解制备镁水泥方法的方法,是将盐湖水氯镁石或盐 湖卤水(MgCl2≥30%wt)投入到热解设备中(流化床、回转热解炉、旋流热 解炉或喷雾分解炉),在分解温度为450~750℃,分解时间5~90min下,将水 氯镁石部分热分解得到含氧化镁和氯化镁的固体产物,再将固体产物用水拌合 成糊状,即得氯氧镁水泥。
原料水氯镁石(MgCl2·6H2O)或卤水在流化床(或回转热解炉、旋流热 解炉、喷雾分解炉)中进行部分热分解,固体产物为MgO和MgCl2的混合物, 形成镁水泥的化学成分。该固体产物加水拌合后,其中的MgCl2溶解于水中, 成为氯化镁溶液,氯化镁溶液同其中的氧化镁反应,生成主要成分为 5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O的镁水泥。反应方程式为:

5MgO+MgCl2+13H2O→5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O
当热分解温度控制在450~750℃,分解时间为5~90min时,热分解所得 固体产物中MgO/MgCl2的摩尔比为4∶1~6∶1,达到普通镁水泥的标准。
为了增强镁水泥的强度和各项性能,在所述氧化镁和氯化镁的混合固体产 物中加入0.4~3倍重量的填料(如河砂、白石粉、灰、锯末、稻壳等), 用水拌合,即可制备氧化镁水泥。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:
1、本发明方法与传统镁水泥的制备工艺相比,不需要轻烧氧化镁同氯化 镁溶液拌合形成镁水泥,而是直接将水氯镁石或卤水热分解后用水拌合形成镁 水泥,工艺简单,操作方便,具有低成本、易大规模实施的优点。
2、本发明可根据需要,通过控制热分解过程(分解温度和时间)以控制 热分解产物中MgO和MgCl2的比例,实现了镁水泥质量的可控性。
3、本发明产物由于可用水直接拌合形成镁水泥,克服了传统镁水泥现场 施工复杂的缺点,使现场大规模使用镁水泥作为胶凝材料成为可能。

具体实施方式

实施例1:水氯镁石1000g连续投入回状炉中,分解温度550℃,停留时 间50min,得到新型镁水泥230g。水氯镁石的分解率为80.8%,MgO/MgCl2 的摩尔比为4.2∶1。在所得镁水泥中加入水泥2倍重量的河砂混合均匀,加水 拌合成糊状,加入到2×2×2模具中成型,三天抗压强度为25MPa。
实施例2:水氯镁石1000g连续投入回转炉中,分解温度550℃,停留时 间75min,得到新型镁水泥223g。水氯镁石的分解率为83.2%,MgO/MgCl2 的摩尔比为5.1∶1。在所得新型镁水泥中加入水泥1.5倍重量的白云石粉混合 均匀,加水拌合成糊状,加入到2×2×2模具中成型,三天抗压强度为23MPa。
实施例3:水氯镁石1000g连续投入流化床中,分解温度650℃,停留时 间15min,得到新型镁水泥217g。水氯镁石的分解率为84.6%,MgO/MgCl2 的摩尔比为5.5∶1。在制得的新型镁水泥中加入水泥2.5倍重量的河砂混合均 匀,加水拌合成糊状,加入到2×2×2模具中成型,三天抗压强度为30MPa。
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