CN104478255B - 一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥及其制备方法，实现硫酸镁资源化综合利用，提高了硫氧镁水泥的力学性能。该硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：氧化镁100份、填料0-300份、外加剂0.05-10份、脱硫废液70-150份。硫氧镁水泥的制备方法：硫氧镁水泥的重量份原料组成称量原料，然后将氧化镁和填料投入搅拌机中，最后再将外加剂和脱硫废液投入搅拌机中，搅拌均匀成浆体，即得到含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥。本发明工艺简单，产品可以替代氯氧镁水泥和传统硫氧镁水泥，用于生产砂浆、混凝土、板材等各种建材，可降低生产成本。

Description

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥及其制备方法

技术领域

本发明涉及硫氧镁水泥及其制备方法，尤其是一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥及其制备方法。

背景技术

硫氧镁水泥是一种以轻烧氧化镁、硫酸镁和水制成的硫氧镁胶凝材料，由活性MgO和一定浓度的MgSO₄水溶液组成了一种MgO-MgSO₄-H₂O三元胶凝体系，在常温下MgO能与MgSO₄水溶液反应形成硫氧化镁水化物Mgx(OH)_y(SO₄)z·nH₂O。与氯氧化镁水化物一样，硫氧化镁水化物也有很好的胶凝性能，从而可以使硫氧镁水泥浆体凝结硬化为坚硬固体。硫氧镁水泥与氯氧镁水泥最大的区别在于所用拌合溶液的酸根不同，所以两种胶凝材料的诸如阻燃性、低热导率、耐磨性和环境友好等性质大体相似，硫氧镁水泥保留了菱镁胶凝材料的优点，克服了吸潮返卤、腐蚀钢筋等缺点，使得硫氧镁质胶凝材料应用前景更加广阔。

传统的硫氧镁水泥制备方法，主要是以商品硫酸镁溶液调和轻烧氧化镁制备，由于硫酸镁价格较高，导致硫氧镁水泥产品的生产成本较高，因此限制了硫氧镁水泥制品的推广。

轻烧氧化镁作为制备硫氧水泥的一种重要原料，是由菱镁矿煅烧生成，其中的优质轻烧氧化镁主要用于生产镁质耐火材料，被广泛应用于冶金、建材、有色、化工、机械、电力等高温工业生产过程中，是高温工业不可缺少的重要基础材料。对于一些MgO含量低、杂质多的轻烧氧化镁产品，主要用于生产镁质水泥墙体材料等建材制品，具有凝结快、硬化快、机械强度高、耐磨性好、碱度低耐腐蚀、黏结性好、耐火隔热性能好、可加工性好等优点。近年来，又被作为脱硫剂广泛用于烧结机和锅炉排放烟气脱硫，具有脱硫效率高、投资费用少、运行费用低、技术成熟可靠等特点。

轻烧氧化镁作为脱硫剂时，将有大量的硫酸镁脱硫废液产生，对此，目前的处置方式主要有三种，一是制硫酸和再生氧化镁，即将脱硫反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁进行焙烧，使其分解，可得到氧化镁，同时析出二氧化硫，焙烧炉排气中的二氧化硫浓度为10-16％，经除尘后用于制造硫酸，再生后的氧化镁重新循环用于脱硫；二是制七水硫酸镁，即将脱硫反应生成的亚硫酸镁充分氧化生成硫酸镁，当循环水中硫酸镁浓度达到一定条件后进行脱杂处理，去除杂质之后，硫酸镁溶液经浓缩设备结晶出七水硫酸镁，回收外售利用；三是抛弃，即将脱硫反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁全部排放到环境中。对于上述三种脱硫废液处置方式，再生制硫酸和制七水硫酸镁方法均存在工艺系统复杂、工程投资巨大且难以回收，尤其是一些中小型电厂，前两种处置方式都不经济，因此，目前基本上处于理论研究阶段，很少得到实际应用；目前多采用吸收液经氧化降低COD后外排的抛弃法，既造成局部水体环境的不良影响，又白白浪费MgSO₄资源。

发明内容

本发明提供了一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥及其制备方法，实现硫酸镁资源化综合利用，提高了硫氧镁水泥的力学性能。

本发明提供的一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：

氧化镁100份、填料0-300份、外加剂0.05-10份、脱硫废液70-150份。

所述氧化镁为菱镁矿轻烧粉；所述填料为粉煤灰、硅灰、矿渣、木屑、石膏粉、白云石粉和页岩粉中的任意一种或两种以上的混合物；所述外加剂为磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸或酒石酸盐和氨基三亚甲基膦酸中的任意一种或两种以上的混合物；所述脱硫废液为采用氧化镁法脱硫的烧结机或锅炉烟气脱硫废液，含有硫酸镁质量分数为10％-30％。

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的制备方法，其特征是：

首先按照上述一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的重量份原料组成称量原料，然后将氧化镁和填料投入搅拌机中，最后再将外加剂和脱硫废液投入搅拌机中，搅拌均匀成浆体，即得到含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥。

本发明与现有技术相比，其显著的有益效果体现在：

1.本发明采用氧化镁法脱硫的火电厂、烧结厂、锅炉房等烟气脱硫废液为原料，替代传统硫氧镁水泥所需的硫酸镁原料，降低了硫氧镁水泥的生产成本，同时也降低了氧化镁法脱硫的火电厂、烧结厂、锅炉房等企业的脱硫成本。

2.减少了脱硫企业脱硫废液排放对环境造成的污染，实现硫酸镁资源化综合利用。

3.本发明所用脱硫废液中含有少量粉煤灰等杂质，这些杂质是生产硫氧镁水泥所需的活性物质，无需净化处理，从而简化了脱硫废液回收利用的程序，并有利于硫氧镁水泥的制备。

4.本发明工艺简单，产品可以替代氯氧镁水泥和传统硫氧镁水泥，用于生产砂浆、混凝土、板材等各种建材，可降低生产成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合以下实施例，对本发明进一步详细描述。应当说明，此处所描述的仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围；此外，本发明的核心为火电厂、烧结厂、锅炉房等企业的脱硫废液的利用，凡涉及于此并用于生产硫氧水泥的实施例，也均属于本发明保护范围。

实施例1

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：

氧化镁100份、填料300份、外加剂0.1份、脱硫废液100份，所述外加剂为磷酸氢二钠；氧化镁为菱镁矿轻烧粉；脱硫废液为以氧化镁法进行脱硫的火电厂、烧结厂、锅炉房烟气脱硫所产生的废液，脱硫废液含硫酸镁质量分数为25％；填料为粉煤灰。

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的制备方法如下：

首先按照上述一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的重量份原料组成称量原料，然后将氧化镁和填料投入搅拌机中，最后再将外加剂和脱硫废液投入搅拌机中，搅拌均匀成浆体，即得到含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥。

按GB177-92方法测试，其1d抗压强度为15MPa，3d抗压强度为40MPa，28d抗压强度为90MPa，浸泡水28d后耐水系数为1.05。

实例2

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：

氧化镁100份、填料150份、外加剂0.05份、脱硫废液80份，所述外加剂为磷酸一氢钠；氧化镁为菱镁矿轻烧粉；脱硫废液为以氧化镁法进行脱硫的火电厂、烧结厂、锅炉房烟气脱硫所产生的废液，脱硫废液含硫酸镁质量分数为25％；填料为粉煤灰。

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的制备方法同实施例1。

按GB177-92方法测试，其1d抗压强度为21MPa，3d抗压强度为52MPa，28d抗压强度为101MPa，浸泡水28d后耐水系数为0.95。

实例3

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：

氧化镁100份、外加剂0.2份、脱硫废液70份，所述外加剂为磷酸三钠；氧化镁为菱镁矿轻烧粉；脱硫废液为以氧化镁法进行脱硫的火电厂、烧结厂、锅炉房烟气脱硫所产生的废液，脱硫废液含硫酸镁质量分数为28％；填料为粉煤灰。

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的制备方法同实施例1。

按GB177-92方法测试，其1d抗压强度为22MPa，3d抗压强度为55MPa，28d抗压强度为105MPa，浸泡水28d后耐水系数为0.99。

实例4

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：

氧化镁100份、填料200份、外加剂1份、脱硫废液80份，所述外加剂为氨基磷酸、磷酸二氢钙和磷酸一氢钠的按质量比为1∶1∶1的混合物；氧化镁为菱镁矿轻烧粉；脱硫废液为以氧化镁法进行脱硫的火电厂、烧结厂、锅炉房烟气脱硫所产生的废液，脱硫废液含硫酸镁质量分数为28％，填料为粉煤灰。

一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的制备方法同实施例1。

按GB177-92方法测试，其1d抗压强度为26MPa，3d抗压强度为52MPa，28d抗压强度为90MPa，浸泡水28d后耐水系数为0.98。

Claims (3)

1.一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥，其特征是该硫氧镁水泥由下述重量份的原料组成：

氧化镁100份、填料0-300份、外加剂0.05-10份、脱硫废液70-150份。

2.根据权利要求1所述的一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥，其特征是所述氧化镁为菱镁矿轻烧粉；所述填料为粉煤灰、硅灰、矿渣、木屑、石膏粉、白云石粉和页岩粉中的任意一种或两种以上的混合物；所述外加剂为磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸或酒石酸盐和氨基三亚甲基膦酸中的任意一种或两种以上的混合物；所述脱硫废液为采用氧化镁法脱硫的烧结机或锅炉烟气脱硫废液，含有硫酸镁质量分数为10％-30％。

3.根据权利要求1所述的一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的制备方法，其特征是：

首先按照上述一种含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥的重量份原料组成称量原料，然后将氧化镁和填料投入搅拌机中，最后再将外加剂和脱硫废液投入搅拌机中，搅拌均匀成浆体，即得到含有氧化镁脱硫废液的硫氧镁水泥。