纖維增強赤泥改性氧化鎂板材及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于：所述板材由固體混合物制成，所述固體混合物包括干化細粒赤泥粉、木屑、氧化鎂、氯化鎂、增強纖維、水、改性劑。本發(fā)明具有抗壓力強、抗折性好、現(xiàn)場造型能力強、耐火、防水、隔音、耐腐蝕等優(yōu)點。
【專利說明】纖維增強赤泥改性氧化鎂板材及制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于利用固體廢棄物制備建材的領(lǐng)域，涉及一種使用工業(yè)固體廢料(經(jīng)降堿、提鐵后的干化赤泥細粒粉)、生物質(zhì)固體廢料(木屑)、氧化鎂、氯化鎂、水和加勁纖維等為主要原料制備的環(huán)保、高性能無機凝膠復(fù)合板材及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003]目前市場上大量使用的傳統(tǒng)石膏板具有防水性能差、防火性能不足、力學(xué)性能差、隔音效果差不足等缺點。防火性能較好的菱鎂板耐水性差，易返鹵。高硬度、耐火的硅酸鈣板現(xiàn)場造型能力不足，限制了其應(yīng)用。
[0004]目前，中國氧化招工業(yè)廢棄物赤泥的排放量達每年三千萬噸,存量達2億噸，而綜合利用率不足4% (中國工信部，2013)，赤泥堆場大量占用土地并對環(huán)境造成巨大危害。當前低成本的赤泥利用方式如路基填筑等未能充分發(fā)揮赤泥中所含礦物的潛在利用價值。利用赤泥制備燒結(jié)建筑材料的方法的燒結(jié)溫度在850° C-1350° C之間，如制磚(CN200710112325.9)、制水泥(CN20061007718.4)等技術(shù)。此類方法需耗費巨大能源，環(huán)境和經(jīng)濟成本較高。CN101823869B的專利技術(shù)利用含水量在20%_40%的濕赤泥同氧化鎂、鹵水等混合可在常溫下制備常溫凝固板材。但此類技術(shù)使用未經(jīng)提鐵工藝的濕赤泥，造成可開發(fā)資源的浪費。另外，濕赤泥的運輸和環(huán)境成本較高，不利于技術(shù)的異地推廣。目前，濕赤泥降堿、提鐵工藝已逐漸普及。提鐵后的赤泥處理成為當前新的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于利用具有一定水化活性的細粒赤泥粉，同氯氧鎂凝膠材料在常溫下制備高性能的建筑板材；提供一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材及制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，所述板材由固體混合物制成，所述固體混合物包括干化細粒赤泥粉、木屑、氧化鎂、氯化鎂、增強纖維、水、改性劑；
以上各組成的重量百分比為:
干化細粒赤泥粉:20-60% ；
木屑:4-10 % ；
氧化鎂:20-40% ；
氯化鎂:6-12% ；
增強纖維:1%-5% ；
水:15%-36%
改性劑:0.01-1%。
[0007]優(yōu)選的， 所述各組份的重量百分比為:
干化細粒赤泥粉:24% ；
木屑:6 % ；
氧化鎂:31% ；
氯化鎂:9% ；
增強纖維:2% ；
水:27%
改性劑:1%。
[0008]優(yōu)選的，
所述各組份的重量百分比為:
干化細粒赤泥粉:33% ；
木屑:5 % ；
氧化鎂:27%;
氯化鎂:8% ；
增強纖維:2% ；
水:24%
改性劑:1%。
[0009]優(yōu)選的，所述固體混合物還包括改性材料，所述改性材料為膨脹珍珠巖、粉煤灰、高爐礦渣、高嶺土、固體防水劑中的一種或者幾種，其重量比為其他固體混合物重量的0-20%。
[0010]優(yōu)選的，所述增強纖維為玻璃纖維、纖維網(wǎng)布、金屬纖維、纖維網(wǎng)布、生物纖維、纖維網(wǎng)布中的一種或者幾種。
[0011]優(yōu)選的，所述改性劑為菱鎂改性劑、皂化劑、發(fā)泡劑、木質(zhì)素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、憎水劑中的一種或者幾種。
[0012]一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板的制備方法，包括如下步驟:
(a)預(yù)制基板，基板形式為條式或板式；
(b)基板上預(yù)鋪一層隔離薄膜、一層或數(shù)層纖維網(wǎng)布；
(c)按上述板材的重量比例稱取干化細粒赤泥粉、木屑、氧化鎂、氯化鎂、增強纖維，水和改性劑，混合經(jīng)攪拌機攪拌后制成漿狀胚料，將胚料平攤于已預(yù)鋪隔離層的模板上；
(d)在胚料未凝固前上覆一層或多層加勁纖維和纖維網(wǎng)布；
(e)輥壓成型并切割，入窯養(yǎng)護，在胚料形成強度后脫去模板；
(f)板材在自然條件或特殊條件下經(jīng)過3-21天的養(yǎng)護，充分化合反應(yīng)后即為成品。
[0013]所述細粒赤泥粉為氧化鋁拜耳法工藝產(chǎn)生、經(jīng)過烘培降堿、提鐵后的干化細粒赤泥粉。其含水量不大于5%。所述氧化鎂為輕燒氧化鎂(重量百分含量85-95%)活性60以上，活性溶解度為90%以上。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明板材為采用大摻量干化赤泥細粉和木屑生產(chǎn)的改性氯氧鎂板，具有抗壓力強、抗折性好、現(xiàn)場造型能力強、耐火、防水、隔音、耐腐蝕等優(yōu)點。本發(fā)明產(chǎn)品與類似濕赤泥凝固板相比，具有生產(chǎn)原料對環(huán)境影響小、生產(chǎn)技術(shù)便于異地推廣，產(chǎn)品現(xiàn)場造型能力強、適用面廣等優(yōu)勢。本發(fā)明產(chǎn)品與類似產(chǎn)品石膏板相比較，具有防水、保溫、隔音效果好、力學(xué)性能優(yōu)異等巨大優(yōu)勢?？蓮V泛應(yīng)用于民用和公共建筑的內(nèi)墻隔斷、非承重外墻、吊頂、地板等領(lǐng)域。本發(fā)明可大量消化工業(yè)廢棄物赤泥和木屑，減少資源消耗，延長建筑產(chǎn)品使用壽命，是促進城鎮(zhèn)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
[0015]

【具體實施方式】
[0016]實施例1
按如下重量比例稱取制備原料:細粒赤泥粉24%，木屑6%，氧化鎂31%，氯化鎂9%，增強纖維和纖維網(wǎng)布2%，水27%，改性劑1%。將纖維網(wǎng)布之外的其他原料用立式攪拌機攪拌5分鐘后，將半流質(zhì)混合物平鋪置于基板上經(jīng)輥壓成型，混合物未凝結(jié)前上覆纖維網(wǎng)布，切割、在室溫下凝固后養(yǎng)護3天脫模，室溫下養(yǎng)護21天即為成品。產(chǎn)品抗折強度為15.8Mpa，超過國家標準(lOMpa) 58%?？箾_擊能力達到國家標準(533g落球?qū)嶒炄螣o損)。
[0017]實施例2
按如下重量比例稱取制備原料:細粒赤泥粉33%，木屑5%，氧化鎂27%，氯化鎂8%，增強纖維和纖維網(wǎng)布2%，水24%，改性劑1%。將纖維網(wǎng)布之外的其他原料用立式攪拌機攪拌5分鐘后，將半流質(zhì)混合物平鋪置于基板上經(jīng)輥壓成型，混合物未凝結(jié)前上覆纖維網(wǎng)布，切割、在室溫下凝固后養(yǎng)護3天脫模，室溫下養(yǎng)護21天即為成品。產(chǎn)品抗折強度為12.2Mpa，超過國家標準(lOMpa) 22%?？箾_擊能力達到國家標準(533g落球?qū)嶒炄螣o損)。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于:所述板材由固體混合物制成，所述固體混合物包括干化細粒赤泥粉、木屑、氧化鎂、氯化鎂、增強纖維、水、改性劑； 以上各組成的重量百分比為: 干化細粒赤泥粉:20-60% ； 木屑:4-10 % ； 氧化鎂:20-40% ； 氯化鎂:6-12% ； 增強纖維:1_5% ； 水:15-36% 改性劑:0.01-1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于: 所述各組份的重量百分比為: 干化細粒赤泥粉:24% ； 木屑:6 % ； 氧化鎂:31% ； 氯化鎂:9% ； 增強纖維:2% ； 水:27% 改性劑:1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于: 所述各組份的重量百分比為: 干化細粒赤泥粉:33% ； 木屑:5 % ； 氧化鎂:27%; 氯化鎂:8% ； 增強纖維:2% ； 水:24% 改性劑:1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于:所述固體混合物還包括改性材料,所述改性材料為膨脹珍珠巖、粉煤灰、高爐礦渣、高嶺土、固體防水劑中的一種或者幾種，其重量比為其他固體混合物重量的0-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于:所述增強纖維為玻璃纖維、纖維網(wǎng)布、金屬纖維、纖維網(wǎng)布、生物纖維、纖維網(wǎng)布中的一種或者幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維增強赤泥改性氧化鎂板材，其特征在于:所述改性劑為菱鎂改性劑、皂化劑、發(fā)泡劑、木質(zhì)素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、憎水劑中的一種或者幾種。
7.—種纖維增強赤泥改性氧化鎂板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (a)預(yù)制基板，基板形式為條式或板式； (b)基板上預(yù)鋪一層隔離薄膜、一層或數(shù)層纖維網(wǎng)布； (c)按權(quán)利要求1-6任意一項所述的板材的重量比例稱取干化細粒赤泥粉、木屑、氧化鎂、氯化鎂、增強纖維，水和改性劑，混合經(jīng)攪拌機攪拌后制成漿狀胚料，將胚料平攤于已預(yù)鋪隔離層的模板上； (d)在胚料未凝固前上覆一層或多層加勁纖維和纖維網(wǎng)布； (e)輥壓成型并切割，入窯養(yǎng)護，在胚料形成強度后脫去模板； (f)板材在自然條件或特殊條件下經(jīng)過3-21天的養(yǎng)護，充分化合反應(yīng)后即為成品。
【文檔編號】C04B14/48GK104310922SQ201410523820
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】翁志杰, 王曉蒙 申請人:上海鷹必訊再生資源科技發(fā)展有限公司