[发明专利]水泥及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥及其制造方法，尤其涉及一种以硫酸镁为主要成份的水泥及其制造方法。

背景技术

传统水泥包括硫氧镁水泥或氯氧镁水泥和索瑞尔(Sorel)水泥等。在这些传统水泥中，硫酸镁通常作为辅料使用。例如，专利文献CN1156701A公开了硫酸镁可以作为水泥的膨胀剂，其掺入量为水泥重量的0.3～4.0％。

通常认为，在水泥配方中，硫酸镁的用量不宜过高，否则会影响水泥的综合性能并且会增加生产成本。专利文献CN 102701616A公开了一种高强镁质粉煤灰无熟料水泥，包括粉煤灰100份；轻烧氧化镁30～40份；七水硫酸镁10～15份；硫酸钙、硫酸亚铁或硫酸铝2～4份；磷酸或磷酸0.5～1.0份；水50～100份。该专利文献利用粉煤灰作为生产原料重新投入使用，减少了环境污染，但硫酸镁的用量远小于氧化镁，且所得水泥的抗压强度有待于进一步提高。专利文献CN102924038A公开了一种改性硫氧镁水泥，包括氧化镁100份、外加剂0.05～10份、质量分数为10％～30％硫酸镁水溶液50～200份和填料0～300份；所得水泥具有优异的力学性能和耐水性能，但硫酸镁的用量也比氧化镁少很多，且抗压强度仍然有待于进一步提高，并且密度较大。专利文献CN 103396022A公开了一种镁水泥组合粉料及其制备工艺，其中包括100份氧化镁和35-75份氯化镁；或者，100份氧化镁和35-80份硫酸镁。该专利文献将镁水泥的主要成分配置成半成品粉料，加水即可使用；但依然要严格控制硫酸镁的用量。

在上述专利文献中，硫酸镁在水泥配方中的用量均不是很高，这将制约水泥综合性能的提高，例如同时具有轻质且高强度的性能。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：

一种水泥，所述水泥包括硫酸镁和氧化镁，其中，硫酸镁与氧化镁的重量比例大于0.9。

根据本发明所述的水泥，优选地，硫酸镁与氧化镁的重量比例为2～4。

根据本发明所述的水泥，优选地，所述的硫酸镁为氧化镁法烟气脱硫生产的硫酸镁。

根据本发明所述的水泥，优选地，基于100重量份的水泥，包括以下组分：

硫酸镁30～60重量份；和

氧化镁16～33重量份。

根据本发明所述的水泥，优选地，基于100重量份的水泥，包括以下组分：

硫酸镁35～45重量份；和

氧化镁20～30重量份。

根据本发明所述的水泥，优选地，基于100重量份的水泥，还包括以下组分：

粉煤灰15～45重量份；

渣料9～20重量份；和

添加剂0.1～1.0重量份。

根据本发明所述的水泥，优选地，所述的渣料为钢渣；和/或所述的添加剂为磷酸二氢盐。

一种上述水泥的制造方法，包括如下步骤：

a)将硫酸镁、添加剂和基于水泥总重量0.1wt％-5wt％的水混合均匀，以形成第一混合物；

b)将氧化镁、粉煤灰、渣料加入第一混合物中，经研磨，得到水泥。

根据本发明所述的制造方法，优选地，步骤a)为：将硫酸镁、添加剂和基于水泥总重量1wt％～2wt％的水混合均匀，以形成第一混合物。

根据本发明所述的制造方法，优选地，步骤b)为：将氧化镁、粉煤灰、渣料加入第一混合物中，经研磨至粒度为100-300目，得到水泥。

本发明克服了现有技术的偏见，通过大幅提高硫酸镁在水泥配方中的用量，提高了水泥的综合性能，例如可以使得其兼具轻质且高强度的优点。另外，通过本发明生产出来的水泥可以添加大量的工业废渣，且主要组成成份硫酸镁是通过脱硫后的废液制备而成的，属于脱硫副产品，价格低廉，大幅降低了硫酸镁水泥的成本，减少了传统水泥生产及一般硫氧镁、氯氧镁水泥生产带来的环境污染问题。

具体实施方式

本发明所述的“％”，如无特殊说明，均为重量百分比。本发明所述的“wt％”表示重量百分比。

<水泥配方>

本发明的水泥包括硫酸镁和氧化镁，其中，硫酸镁与氧化镁的重量比例大于0.9，优选大于1～5，更优选为2～4。将硫酸镁与氧化镁的用量比例控制在上述范围，可以降低水泥的密度，并提高其抗压强度(CS)和弯曲强度(抗折强度MOR)。