摩尔配比和矿物掺合料对盐湖提锂镁渣制作磷酸钾镁水泥性能影响的研究

使用盐湖提锂镁渣和矿物掺合料,如粉煤灰、硅灰和矿渣等,与磷酸二氢钾反应,制作磷酸钾镁水泥(Magnesium Potassium Phosphate Cement, MKPC)。研究了MgO/KH₂PO₄摩尔配比(M/K)和矿物掺合料对MKPC凝结时间、抗压强度和水化放热速率的影响,并使用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和低真空扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)分析MKPC的水化产物。研究表明,M/K对MKPC抗压强度影响显著,最佳M/K为4～6。M/K为5时,MKPC在各龄期的抗压强度值均较高,28d抗压强度高达98MPa。掺加矿物掺合料会降低MKPC的抗压强度,当粉煤灰、硅灰和矿渣的掺量分别为水泥质量的20%,10%和20%时,28d抗压强度可以分别达到45.9MPa、33.3MPa和36.7MPa。凝结时间超过20min,能够满足快速修复的要求。在不考虑Mg₃B₂O₆的影响下,掺加矿物掺合料会延缓...     

原料配比对硫氧镁水泥力学性能、物相和微观形貌的影响

以盐湖提锂副产镁渣为原料,经洗涤煅烧制备活性MgO,并与七水硫酸镁混合制备硫氧镁水泥。研究了原料配比(活性MgO:MgSO₄:H₂O,摩尔比)对硫氧镁水泥试件凝结时间、安定性和抗压强度的影响,并利用XRD和SEM分析试件的物相组成和微观形貌。结果表明：固定H值,随着M值的增大,MOS浆体的凝结时间缩短,28 d的抗压强度先增加后降低,主要水化产物517相先增多后减少,晶体的微观形貌经历了由针丝状晶体—针丝状、短棒状晶体并存—凝胶状、针棒状晶体并存的转变过程;当M=9时,MOS浆体的安定性较差,主要水化产物逐渐变为Mg(OH)₂相;固定M值,随着H值的增大,MOS浆体的凝结时间延长,28 d的抗压强度先增加后降低,主要水化产物的种类没有发生明显的变化,当H≥26时,MOS浆体的安定性较差;得出较佳的M值范围为5～7,H值范围为20～24。     

氢氧化镁煅烧工艺和原料配比对氯氧镁水泥抗压强度的影响

以电石渣和MgCl_2制备的Mg(OH)_2为原料,制备氯氧镁水泥(MOC)用活性MgO,通过正交实验的方法观察煅烧温度、保温时间、活性MgO与MgCl_2摩尔比、H_2O与MgCl_2摩尔比对MOC试件抗压强度的影响。以3d、7d、28dMOC试件的抗压强度为评价指标,综合各因素对抗压强度的影响趋势发现:随煅烧温度及活性MgO与MgCl_2摩尔比的增加,MOC试件抗压强度呈增加趋势;保温时间大于30 min时,MOC试件的抗压强度随保温时间增加而降低;随H_2O与MgCl_2摩尔比的增大,试件的抗压强度逐渐减小。且不同龄期内,H_2O与MgCl_2摩尔比对试件抗压强度影响最为显著。当煅烧温度为600℃,保温时间为30 min,MgO与MgCl_2摩尔比为8,H_2O与MgCl_2摩尔比为13时,试件的抗压强度最佳。     

氯氧镁胶凝材料中总氯离子的测定:(Ⅱ)分析方法的比较与评价

氯氧镁胶凝材料中的总Cl-含量是衡量产品吸潮、返卤和泛霜性能的关键指标之一。分别用重量法、CNS14164方法以及用甘油保护沉淀和过滤分离沉淀的Volhard法测定了5个MOC样品中的总Cl-含量;并以重量法的测定结果为基准,比较和评价了其余3种分析方法。结果表明,CNS 14164方法主要由沉淀转化引起负误差,该方法受随机误差的影响较大;用甘油保护沉淀后,测定的精密度和准确度提高,测定结果的相对误差为-0.24%,该方法可替代CNS14164方法;过滤分离沉淀后,分析结果受随机误差的影响较小,但该方法存在较大的系统误差,测定结果的相对误差为1.43%。     

利用盐湖常见元素的助烧结作用绿色制备氧化镁及磷酸镁水泥

低活性氧化镁是制备磷酸镁水泥(MPC)的关键原材料。现行低活性氧化镁的生产方式导致了制备MPC具有能耗高和成本高的缺点,不利于其推广应用。利用盐湖中常见元素如B,Na、K和Cl的助烧结作用,在≤1 200℃煅烧盐湖提锂镁渣、外掺B的轻烧镁粉和水氯镁石的热解产物制备低活性氧化镁。介绍了低活性氧化镁的粒径、比表面积、孔隙率、化学组成、矿物组成和形貌等物理特征,以及低活性氧化镁制备MPC的凝结时间、水化产物、微观结构、抗压强度、体积稳定性等凝结硬化性能,并分析了烧结温度对低活性氧化镁的理化性能及MPC的凝结硬化性能的影响。相比现有技术,利用盐湖共存元素的助烧结作用可将氧化镁的烧结温度由1 500～1 800℃降低到1 200℃以下,有利于实现低活性氧化镁及MPC的低能耗、低成本绿色制备,促进MPC的推广应用。     

发泡剂对氯氧镁水泥材料的适宜性研究

主要介绍了不同类型水泥发泡剂在氯氧镁水泥(MOC)泡沫混凝土体系中的影响因素。对比不同发泡方式获得MOC泡沫混凝土的结构特征、力学性能、离子溶蚀速率以及微观结构等,研究了发泡方式和不同类发泡剂对MOC泡沫混凝土的适宜性。结果表明,对于MOC胶凝材料物理发泡方式相比化学发泡方式更能获得优良的泡沫混凝土,物理发泡剂中动植物蛋白类发泡剂是获得优良MOC泡沫混凝土的最佳选择。     

氯氧镁胶凝材料中总氯离子的测定：（I）预处理方法

氯氧镁胶凝材料的总Cl-含量是衡量产品吸潮、返卤和泛霜性能的关键指标之一。讨论了样品粉碎方式及硝酸酸溶浸取条件对样品中总Cl-测定的影响,并用优化后的预处理方法和台湾标准CNS14164方法对样品中总Cl-含量进行了分析。结果表明,手工研磨样品比机械粉碎样品中的总Cl-测定值偏高0.37%,相对偏差为3.91%;硝酸浓度对总Cl-的浸取有一定影响。经优化后的预处理方法为,取1 g用机械粉碎至88μm的粉末样品,用40 mL体积比为15/85的稀硝酸浸取20 min,再过滤洗涤得到待分析液。优化预处理方法后,测定Cl-的相对误差在0.44%以内,且有利于后续的滴定分析操作,精密度和准确度均优于CNS14164方法。