[发明专利]一种低品位矿物复合硫氧镁水泥基防火板及其制备方法

说明书

本发明属防火建筑板材领域，具体涉及一种低品位矿物复合硫氧镁水泥基防火板及其制备方法。该防火板以改性硫氧镁水泥净浆为防火板上、下面料，以硫氧镁水泥复合耐火隔热掺料、矿物改性材料、轻质填充物、改性剂、发泡剂制成混料为芯层，直接辊压成型；低品位矿物复合硫氧镁水泥基防火板配方组分如下：低品位菱镁矿煅烧得到的氧化镁粉30%~40%，低品位硼尾矿20%~30%、工业废硫酸20%~30%、耐火隔热掺料5%~15%、矿物改性材料15%~25%、轻质填充物5%~10%、外加改性剂1%~3%、发泡剂0.5%~1.5%，外加水。直接辊压成型的低品位矿物复合硫氧镁水泥基防火板利用了工业废液和低品位矿物，而且制成的防火板耐火性能好、力学性能强、耐候性稳定、成本低。

技术领域

本发明属于防火建筑板材领域，具体涉及一种低品位矿物复合硫氧镁水泥基防火板及其制备方法。

背景技术

硫氧镁水泥具有早期强度高、耐高温性能好、粘结性强等特点符合作为防火板材胶结其他添加物的混合配方，硫氧镁水泥是由硫酸镁溶液与煅烧氧化镁粉末制成，氧化镁本身就是一种耐高温无机物，且制成的硫氧镁水泥综合性能优异，可用于防火板材的制备。胶凝性水泥材料包括氯氧镁水泥、硫氧镁水泥以及磷酸钾、钙、硅镁水泥等等。硫氧镁水泥与氯氧镁水泥相比，二者所使用的原材料类似，都是采用氧化镁这类耐高温材料，但由于氯氧镁水泥中的氯离子，会使得后期成型板材在使用过程中会出现返卤、起霜的现象，限制了其发展；硫氧镁水泥相较于磷酸钾镁水泥而言，水化反应放热低，有利于形成稳定的晶相，采用硫酸镁与氧化镁水化反应形成的胶凝材料，相比之下，硫氧镁水泥中的水合晶相更加稳定；除此之外，其他像硅、钙等添加物，都可以在硫氧镁水泥的基础上进行改性。综合比较，研制硫氧镁水泥基防火板不仅符合节能减排、环境友好的发展理念，更能从多方面进行研发，前景广阔。

随着经济的高速发展，矿产资源的供需矛盾日益突出，富矿资源日益枯竭，低品位矿及其尾矿作为二次资源势必逐渐受到重视，它们的利用将带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。其中，低品位菱镁矿属于工业尾矿，用低品位菱镁矿尾矿经煅烧、研磨所得的MgO粉，不仅是对于低品位菱镁矿的回收利用，而且煅烧后的MgO粉活性高，遇水化合所产生的碱性环境相对稳定，参与到硫氧镁水泥的水化反应过程中，水化过程放热量小，氢氧化镁活性层在改性剂作用下能够形成无机胶凝相；相比于高品位菱镁矿煅烧、粉碎及研磨所得的氧化镁粉制备工业简单，且原料成本低，具有极大的工业利用价值。

我国的硼酸盐型硼矿资源以硼镁石型为主的硼矿，在玻璃、冶金、医药、搪瓷、油漆、日用化工、农业以及国防尖端工业等领域发挥了重要的作用。但是，硼矿共生了大量的硅酸盐矿物，造成了大量的低品位硼矿及其含硼尾矿被堆积浪费。低品位硼尾矿中所含有的氧化镁与氧化硼经处理后，可作为硫氧镁水泥的原材料的二次利用，这一举动势必带来巨大的社会经济效益。

废硫酸是一种具有腐蚀性且难以处理的工业废物，同时也是一种潜在的硫资源。我国是硫酸生产消费第一大国，也是硫资源进口第一大国，随着国内硫资源紧缺和环保要求的日益严格，对废硫酸资源化利用迫在眉睫。工业废硫酸中残留的金属阳离子若随着污酸直接泄流到大自然中，对生态环境的破坏是不可逆转的。从节能减排的理念出发，处理工业废硫酸与酸中所含的金属阳离子最好方法便是二次利用，将废硫酸以硫酸盐的形式参与到其他反应当中，金属阳离子也能随之固定下来。

如何利用废弃资源和低品位矿物制备建筑材料防火板以提高资源利用价值是亟待解决的问题。

发明内容