[发明专利]一种氯系镁质胶凝材料及其使用方法和应用

说明书

本公开涉及一种氯系镁质胶凝材料及其使用方法和应用，所述氯系镁质胶凝材料的组成成分包括含氯镁渣、氧化镁和粒化高炉矿渣粉。本公开提供的胶凝材料以含氯镁渣作为原料，不仅能够使得含氯镁渣得以资源化利用解决含氯镁渣堆存填埋带来的环境问题，还能够显著降低胶凝材料的生产成本以及生产过程中的碳排放量，具有显著的经济效益和环境效益；且本公开提供的胶凝材料具有较优的强度和耐久性，能够广泛应用。

技术领域

本公开涉及工业废渣处理技术领域，尤其涉及一种氯系镁质胶凝材料及其使用方法和应用。

背景技术

在镁盐制备、石油化工、生物医药等工业生产过程中会产生大量的主要成分为氯化镁的含镁废渣。例如，在石油化工领域，每生产1吨三苯基膦，会产生3吨左右的含氯化镁的含镁废渣；我国每年因生产三苯基膦产生的含氯化镁的含镁废渣就高达1000万吨。目前，对于此类含镁废渣的处置方式主要是堆存，并没有有效的资源化利用方法；因此，目前急需寻求该类废渣的高效资源化利用方法。

镁质胶凝材料与建筑领域现有最常用的水泥基胶凝材料相比，在原材料组成、水化反应机理、水化反应产物等方面均完全不同，属两类不同体系的胶结材料。镁质胶凝材料除具有轻质高强、保温性能好等优点外，与水泥基胶凝材料相比，还具有制备工艺简单、碳排放量低等优势。因此，利用含氯镁渣制备镁质胶凝材料是实现该类废渣高效资源化利用的有效途径。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种氯系镁质胶凝材料及其使用方法和应用。

第一方面，本公开提供了一种氯系镁质胶凝材料，所述氯系镁质胶凝材料的组成成分包括含氯镁渣、氧化镁和粒化高炉矿渣粉。

本公开所述氯系镁质胶凝材料指的是胶凝材料利用的主要原料中含有氯化镁，即以含氯镁渣作为镁质胶凝材料的一种主要组成成分。

在应用本公开提供的胶凝材料时，胶凝材料与水混合，此时，含氯镁渣、氧化镁和粒化高炉矿渣粉之间会经过一系列的物理化学反应后形成以5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(518相)为主要水化物组成的硬化体，实现胶凝。

本公开提供的氯系镁质胶凝材料以含氯镁渣作为原料，不仅能够使得含氯镁渣得以资源化利用，还能够显著降低胶凝材料的生产成本以及生产过程中的碳排放量，具有显著的经济效益和环境效益。

在本公开中，含氯镁渣和氧化镁共同完成水化反应，为了保证胶凝材料的强度和耐久性，作为本公开的一种优选技术方案，含氯镁渣和氧化镁的质量比为(1.0-3.0):1，例如1.2:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、3.0:1等，优选(1.8-2.4):1。若氧化镁含量较高，则会导致胶凝材料强度和耐久性下降；若含氯镁渣含量过高，同样会导致胶凝材料强度和耐久性下降。

作为本公开的一种优选技术方案，以所述氯系镁质胶凝材料的总质量为100％计，所述含氯镁渣的含量为45-70％，例如48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、62％、64％、66％、68％等，氧化镁的含量为25-41％，例如28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％等，粒化高炉矿渣粉的含量为2-8％，例如2.5％、3％、3.5％、4％、5％、6％、7％等。

在本公开中，含氯镁渣和氧化镁共同完成水化反应，同时，粒化高炉矿渣粉的加入能够为胶凝材料提供一定的强度，使得胶凝材料中的水化产物长期稳定存在，从而能够保证胶凝材料的强度稳定性，三者缺一不可，粒化高炉矿渣粉的添加量过高或过低，均会导致胶凝材料的基础强度下降。

作为本公开的一种优选技术方案，所述含氯镁渣的含量为58-68％。

作为本公开的一种优选技术方案，氧化镁的含量为25-35％。