本发明公开了一种高性能改性氟石膏，其原料按重量份数包括：氟石膏100份、磷石膏8-15份、半水石膏2-6份、氢氧化钙2-8份、硫酸钠1-3份、硫酸铁0.4-0.8份、粉煤灰0.5-1.8份、氯化钙0.8-1.3份、菱镁凝胶3-7份、改性秸秆纤维5-10份、石蜡乳液1-1.8份；菱镁凝胶中氧化镁与氯化镁的质量之比为3:1-1.5；将秸秆纤维加入到水中浸泡，之后加入丙烯酸溶液和硝酸铈铵溶液，调节pH为3-5，在室温下搅拌后过滤洗涤得到改性秸秆纤维；加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中的硝酸铈铵的质量之比为30:2-3:0.5-1。本发明提出的高性能改性氟石膏，其具有优异的力学性能，同时其耐水性也得到了提高。
1.一种高性能改性氟石膏，其特征在于，其原料按重量份数包括：氟石膏100份、磷石膏
8-15份、半水石膏2-6份、氢氧化钙2-8份、硫酸钠1-3份、硫酸铁0.4-0.8份、粉煤灰0.5-1.8份、氯化钙0.8-1.3份、菱镁凝胶3-7份、改性秸秆纤维5-10份、石蜡乳液2-3.8份；所述菱镁凝胶中氧化镁与氯化镁的质量之比为3:1-1.5；所述改性秸秆纤维按如下方法进行制备：将秸秆纤维加入到水中浸泡，之后加入丙烯酸溶液和硝酸铈铵溶液，调节pH为3-5，在室温下搅拌5-8h后，过滤，用水洗涤滤渣后将滤渣烘干得到改性秸秆纤维；其中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中的硝酸铈铵的质量之比为30:2-3:0.5-
2.根据权利要求1所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，其原料按重量份数包括:氟石膏100份、磷石膏12-13.5份、半水石膏4-5.5份、氢氧化钙4-6份、硫酸钠1.8-2.3份、硫酸铁0.6-0.75份、粉煤灰0.9-1.4份、氯化钙1.1-1.2份、菱镁凝胶4.5-6份、改性秸秆纤维7-
3.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，其原料按重量份数包括:
氟石膏100份、磷石膏13份、半水石膏5份、氢氧化钙5.3份、硫酸钠2.1份、硫酸铁0.7份、粉煤灰1.2份、氯化钙1.15份、菱镁凝胶5.3份、改性秸秆纤维7.6份、石蜡乳液2.8份。
4.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，所述秸秆纤维为玉米秸秆纤维、小麦秸秆纤维、水稻秸秆纤维、棉花秸秆纤维中的一种或者多种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，所述菱镁凝胶中氧化镁与氯化镁的质量之比为3:1-1.3。
6.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，在改性秸 秆纤维的制备方法中，所述丙烯酸溶液中丙烯酸单体的物质的量浓度为0.8-1.2mol/L。
7.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，在改性秸秆纤维的制备方法中，所述硝酸铈铵溶液中硝酸铈铵的物质的量浓度为0.1-0.15mol/L。
8.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，在改性秸秆纤维的制备方法中，用水洗涤滤渣时，用30-45℃水洗涤滤渣，洗涤至洗涤液呈中性。
9.根据权利要求1或2所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，在改性秸秆纤维的制备方法中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中硝酸铈铵的质量之比为30:2.5-2.7:0.7-0.9。
10.根据权利要求9所述的高性能改性氟石膏，其特征在于，在改性秸秆纤维的制备方法中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中的硝酸铈铵的质量之比为30:2.6:0.85。
一种高性能改性氟石膏
技术领域
[0001] 本发明涉及氟石膏技术领域，尤其涉及一种高性能改性氟石膏。
背景技术
[0002] 氟石膏是氢氟酸及氟铝酸钠生产过程中的主要副产品，主要成分为硫酸钙，并含有部分氟化钙和其他氟化物，有时含有大量的H2SO4。一方面，排出的氟石膏呈酸性，未加处理的氟石膏不能直接置弃，也难以被利用；另一方面，氟石膏溶解度较低且溶解速度慢，凝结时间很长，水化硬化体强度很小，耐水性能差，这些缺陷限制了其应用。
[0003] 选择合适的改性剂可以改性氟石膏的性能，但现存的改性氟石膏其耐水性，不能满足现代社会的要求，因此，如何选择合适的改性剂，优化改性剂的含量对氟石膏进行改性，保持其力学性能的基础上提高氟石膏的耐水性能，使其变废为宝是一个非常迫切的问题。
发明内容
[0004] 本发明提出了一种高性能改性氟石膏，其具有优异的耐水性能，同时其力学性能也得到了提高。
[0005] 本发明提出了一种高性能改性氟石膏，其原料按重量份数包括：氟石膏100份、磷石膏8-15份、半水石膏2-6份、氢氧化钙2-8份、硫酸钠1-3份、硫酸铁0.4-0.8份、粉煤灰0.5-1.8份、氯化钙0.8-1.3份、菱镁凝胶3-7份、改性秸秆纤维5-10份、石蜡乳液2-3.8份；所述菱镁凝胶中氧化镁与氯化镁的质量之比为3:1-1.5；所述改性秸秆纤维按如下方法进行制备：
将秸秆纤维加入到水中浸泡，之后加入丙烯酸溶液和硝酸铈铵溶液，调节pH为3-5，在室温下搅拌5-8h后，过滤，用水洗涤滤渣后将滤渣烘干得到改性秸秆纤维；其中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中的硝酸铈铵的质量之比为30:2-3：
0.5-1。
[0006] 优选地，其原料按重量份数包括:氟石膏100份、磷石膏12-13.5份、半水石膏4-5.5份、氢氧化钙4-6份、硫酸钠1.8-2.3份、硫酸铁0.6-0.75份、粉煤灰0.9-1.4份、氯化钙1.1-1.2份、菱镁凝胶4.5-6份、改性秸秆纤维7-8.5份、石蜡乳液2.6-3.0份。
[0007] 优选地，其原料按重量份数包括:氟石膏100份、磷石膏13份、半水石膏5份、氢氧化钙5.3份、硫酸钠2.1份、硫酸铁0.7份、粉煤灰1.2份、氯化钙1.15份、菱镁凝胶5.3份、改性秸秆纤维7.6份、石蜡乳液2.8份。
[0008] 优选地，所述秸秆纤维为玉米秸秆纤维、小麦秸秆纤维、水稻秸秆纤维、棉花秸秆纤维中的一种或者多种的组合。
[0009] 优选地，所述菱镁凝胶中氧化镁与氯化镁的质量之比为3:1-1.3。
[0010] 优选地，在改性秸秆纤维的制备方法中，所述丙烯酸溶液中丙烯酸单体的物质的量浓度为0.8-1.2mol/L。
[0011] 优选地，在改性秸秆纤维的制备方法中，所述硝酸铈铵溶液中硝酸铈铵的物质的量浓度为0.1-0.15mol/L。
[0012] 优选地，在改性秸秆纤维的制备方法中，用水洗涤滤渣时，用30-45℃水洗涤滤渣，洗涤至洗涤液呈中性。
[0013] 优选地，在改性秸秆纤维的制备方法中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中硝酸铈铵的质量之比为30:2.5-2.7：0.7-0.9。
[0014] 优选地，在改性秸秆纤维的制备方法中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中的硝酸铈铵的质量之比为30:2.6：0.85。
[0015] 本发明所述高性能改性氟石膏，通过选择多种改性剂，并优化各组分的含量，得到了耐水性好的改性氟石膏，同时也提高了氟石膏的力学性能；氢氧化钙能中和氟石膏中的硫酸，降低氟石膏的酸性；硫酸钠和硫酸铁能与氟石膏反应生成复盐，加速了氟石膏的水化，提高了氟石膏的活性，为之后的改性奠定了基础；丙烯酸改性后的秸秆纤维会产生枝桠且丙烯酸包覆在秸秆纤维的表面，增加了秸秆纤维表面的粗糙度，均匀分散在氟石膏基底中后会提高其与氟石膏间的界面黏结力和机械啮合力，提高了改性氟石膏的力学性能；添加的石蜡乳液会对氟石膏中的晶体进行包覆，减少了氟石膏与改性秸秆纤维之间的孔隙，降低了水进入氟石膏的机率，减小了氟石膏的吸水率，提高了其耐水性，同时由于石蜡乳液和丙烯酸的存在，提高了氟石膏与改性秸秆纤维之间的作用力，提高了氟石膏的力学强度；添加的菱镁凝胶能够在氟石膏晶体表面生长形成球状结晶，填充在基底的孔隙中，与秸秆纤维和石蜡乳液配合使用，进一步减小了改性后氟石膏的孔隙，并使改性氟石膏的结构变为连续的结构，且相互交织在一起，进一步提高了改性氟石膏耐水性能和力学性能，得到了综合性能好的高性能改性氟石膏；得到的改性氟石膏的24h吸水率为9-12％，24h软化系数
0.90-0.95，绝干抗折强度为14-17MPa，绝干抗压强度为16-20MPa。
具体实施方式
[0016] 下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
[0017] 实施例1
[0018] 本发明所述高性能改性氟石膏，其原料按重量份数包括：氟石膏100份、磷石膏15份、半水石膏6份、氢氧化钙2份、硫酸钠1份、硫酸铁0.4份、粉煤灰0.5份、氯化钙1.3份、菱镁凝胶7份、改性秸秆纤维5份、石蜡乳液3.8份；其中，所述菱镁凝胶中氧化镁与氯化镁的质量之比为3:1.5；
[0019] 所述改性秸秆纤维所述改性秸秆纤维按如下方法进行制备：：将秸秆纤维加入到水中浸泡，之后加入1.2mol/L丙烯酸溶液和0.1mol/L硝酸铈铵溶液，调节pH为5，在室温下搅拌8h后，过滤，用30℃水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，之后将滤渣烘干；其中，加入水中的秸秆纤维、丙烯酸溶液中的丙烯酸单体、硝酸铈铵溶液中的硝酸铈铵的质量之比为30:3：1；所述秸秆纤维为棉花秸秆纤维。
[0020] 对本实施例得到的改性氟石膏进行耐水性和力学性能测试，得到的性能参数如下所示：24h吸水率为9％，24h软化系数0.90，绝干抗折强度为15MPa，绝干抗压强度为20MPa。
[0021] 实施例2
