[发明专利]一种硅酸镁组分胶凝材料熟料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种硅酸镁组分胶凝材料熟料及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将第一配料和第二配料分别进行干燥、破碎和粉磨处理，分别获得第一粉粒体和第二粉粒体，其中，第一配料为含有蛇纹石矿物的原料，第二配料为石灰质原料和黏土质原料中的至少一种；按预定质量比混合第一粉粒体和第二粉粒体，混合均匀后再次粉磨，获得混合物料；煅烧混合物料，获得硅酸镁组分胶凝材料熟料。所述熟料采用如上所述的制备方法制备获得。本发明首次采用纹石矿物为主体组分的原料制备硅酸镁组分胶凝材料熟料，可降低水泥用量，有助于减少碳排量和环境污染，实现含蛇纹石矿物固废的资源化利用。

技术领域

本发明涉及建筑材料工艺的胶凝材料的技术领域，具体来讲，涉及一种硅酸镁组分胶凝材料熟料、一种硅酸镁组分胶凝材料熟料的制备方法、以及一种硅酸镁组分胶凝材料熟料的应用。

背景技术

硅酸镁组分凝胶材料是指一类以硅酸镁组分为主，并具胶凝性能的粉粒体材料，在建筑行业发挥着重要作用。通常如硅酸镁水泥胶凝材料，广泛应用于民用建筑及普通的工业建筑。国家新型城镇化规划的实施，将持续推进绿色建材应用，而固废资源化利用更是发展绿色环保建材产业的重点方向。

硅酸镁胶凝材料可通过硅灰与氧化镁复合制备，或通过可溶性SiO₂与氧化镁反应形成。也可通过煅烧含硅镁氧化物的矿物获得，如利用菱镁尾矿焙烧获得氧化镁，再进一步与活性SiO₂及系列添加剂制备获得硅酸镁胶凝体系水泥。上述方法均存在如下问题，硅酸镁胶凝粉体生产过程中需要纯度高、活性好的氧化镁或SiO₂作为原料，这些原料市场价格较高，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既能改善含蛇纹石矿物固废大量堆积的现状，又能生产价格低廉的硅酸镁组分胶凝材料熟料的方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种硅酸镁组分胶凝材料熟料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将第一配料和第二配料分别进行干燥、破碎和粉磨处理，分别获得第一粉粒体和第二粉粒体，其中，第一配料为含有蛇纹石矿物的原料，第二配料为石灰质原料和黏土质原料中的至少一种；

按预定质量比混合第一粉粒体和第二粉粒体，混合均匀后再次粉磨，获得混合物料；

煅烧混合物料，获得硅酸镁组分胶凝材料熟料。

在本发明的硅酸镁组分胶凝材料熟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溶包括蛇纹岩、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；

所述石灰质原料可溶包括沉积灰岩、沉积灰岩的变质岩、沉积灰岩和沉积灰岩的变质岩在矿山开发加工过程中形成的尾矿和尾渣中的至少一种，其中，所述沉积灰岩包括以方解石为主要矿物的石灰岩、硅质石灰岩、黏土质石灰岩和白云至石灰岩中的至少一种，所述沉积灰岩的变质岩包括方解石大理岩、含白云石大理岩、含石英大理岩和含硅灰石大理岩中的至少一种；

所述黏土质原料可溶包括黏土岩、含砂黏土岩、泥岩、页岩、黄土、黏土岩和含黏土矿物的岩石在矿山开发加工过程中形成的尾矿和尾渣中的至少一种，其中，黏土岩包括高岭土黏土岩、蒙脱石黏土岩和伊利石黏土岩中的至少一种。

在本发明的硅酸镁组分胶凝材料熟料的制备方法的一个示例性实施例中，干燥温度可为60～105℃；干燥后第一粉粒体和第二粉粒体中的吸附水含量均低于5％。

在本发明的硅酸镁组分胶凝材料熟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5～10Pa的负压环境下，完成所述干燥、破碎和粉磨处理。