一种碱性硫氧镁水泥及其制备方法

摘要

本发明涉及一种碱性硫氧镁水泥及其制备方法，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸，第二核心外加剂为有机酸。其制备方法为：(1)将七水硫酸镁溶于水中配制成七水硫酸镁溶液；(2)按配比称取原料；(3)七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；(4)氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。本发明制备了水化完全的碱性硫氧镁水泥；核心外加剂的引入改善了硫氧镁水泥的水化相，产生了一种新的不溶性晶须水化相，进而使得其强度、柔韧性与抗水性能明显优于硫氧镁水泥。

权利要求

1.一种碱性硫氧镁水泥，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸或无机盐，第二核心外加剂为有机酸或有机盐；

各组分的配比以重量计，氧化镁100份、七水硫酸镁20-60份、粉煤灰100 300份、第一核~心外加剂0.1 1.0份以及第二核心外加剂为0.5 5份；

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第一核心外加剂和第二核心外加剂的重量比为1:4 6；

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所述无机酸或无机盐选自磷酸、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、硼酸中的一种；

所述有机酸或有机盐选自酒石酸、酒石酸盐、水杨酸、磺基水杨酸、甲酸、甲酸盐、乳酸、甘氨酸、丙二酸、丁二酸中的一种或多种的组合；

所述碱性硫氧镁水泥通过以下方法获得：（1）将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为10% 30%的七水硫酸镁溶液；

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（2）按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100 300份、步骤（1）所得七水硫酸镁水溶液~

80 200份、第一核心外加剂0.1 1.0份以及第二核心外加剂0.5 5份；

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（3）七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；

（4）氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤（3）所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

2.根据权利要求1所述的碱性硫氧镁水泥，第一核心外加剂和第二核心外加剂的重量比为1:5。

3.根据权利要求1-2任一项所述的碱性硫氧镁水泥，所述氧化镁为菱镁矿或盐湖提取锂副产物镁渣经煅烧、研磨后得到的轻烧氧化镁粉末，其细度为200目，其中活性氧化镁成分含量不低于58%。

4.根据权利要求1-2任一项所述的碱性硫氧镁水泥，所述七水硫酸镁取自燃煤机组镁法脱硫废液经三效蒸发结晶技术回收制备的高浓度七水硫酸镁，纯度≥98%。

5.根据权利要求1-4任一项所述的碱性硫氧镁水泥的制备方法，其包括如下步骤：（1）将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为10% 30%的七水硫酸镁溶液；

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（2）按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100 300份、步骤（1）所得七水硫酸镁水溶液~

80 200份、第一核心外加剂0.1 1.0份以及第二核心外加剂0.5 5份；

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（3）七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；

（4）氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤（3）所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其还包括步骤（5）将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1 3天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

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说明书

一种碱性硫氧镁水泥及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥领域，具体涉及一种利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥工艺。

背景技术

[0002] 硫氧镁水泥是由活性氧化镁与硫酸镁溶液混合制备而成的MgO-MgSO4-H2O气硬胶凝材料。其与氯氧镁水泥一样具有质量轻、胶凝快的特点，但硫氧镁水泥克服了氯氧镁水泥吸潮返卤、腐蚀钢筋等缺点，具备良好抗温性能，然而其力学强度却远低于氯氧镁水泥，并且防水性能不佳，这些缺点限制其广泛应用。因此提高硫氧镁水泥的力学强度有利于硫氧镁水泥的工程性应用。

[0003] 研究表明水泥的强度与其水化产物的种类、相对含量以及水泥的微观结构紧密相关。因此决定硫氧镁水泥强度的主要原因归结于其水化过程及水化产物的种类和含量。

[0004] 传统硫氧镁水泥制备所用的原料硫酸镁溶液通常是由商品MgSO4·7H2O溶解所得。我国虽然硫酸镁资源较为丰富，但其同时作为农业肥料的应用量也较大，因此利用硫酸镁制备硫氧镁水泥势必对农业应用产生一定的竞争，进而导致硫酸镁市价提高，不利于硫氧镁水泥制备的低成本化。

[0005] 氧化镁法脱硫工艺在目前烟气脱硫处理领域逐渐成熟，越来越多的电厂选用氧化镁法脱硫工艺替代传统的钙法脱硫。镁法脱硫工艺采用氧化镁制备的浆液作为脱硫剂，其产生的脱硫副产物即为硫酸镁废液。大量的硫酸镁脱硫废液可回收制备七水硫酸镁，既避免了脱硫废液排放产生的二次污染，同时还为硫氧镁水泥的制备提供了所需原料硫酸镁。

[0006] 粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。粉煤灰在水泥基材料中的应用已有很多，其作为掺合料不仅一定程度上改善了水泥的性能，同时降低了水泥生产成本，解决了电厂固体废物堆放与污染问题。

发明内容

[0007] 本发明提供了一种利用镁法脱硫副产物七水硫酸镁与燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥工艺，该工艺解决了硫氧镁水泥的力学强度和抗水性能差的问题，并且实现了镁法脱硫废液与电厂粉煤灰固废的充分利用。

[0008] 本发明一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其由氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、核心外加剂以及水制成；其中核心外加剂包括第一核心外加剂和第二核心外加剂，第一核心外加剂为无机酸或无机盐，第二核心外加剂为有机酸或有机盐。

[0009] 在本发明的技术方案中，所述无机酸或无机盐选自磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢钠、硼酸中的一种。

[0010] 在本发明的技术方案中，所述有机酸或有机盐选自酒石酸、酒石酸盐、水杨酸、磺基水杨酸、甲酸、甲酸盐、乳酸、甘氨酸、丙二酸、丁二酸中的一种或多种的组合。

[0011] 在本发明的技术方案中，第一核心外加剂和第二核心外加剂的重量比为1:4～6，优选为1:5。

[0012] 在本发明的技术方案中，各组分的配比以重量计，氧化镁100份、七水硫酸镁20-60份、粉煤灰100～300份、第一核心外加剂0.1～0.5份以及第二核心外加剂为0.5～5份。

[0013] 在本发明的技术方案中，所述氧化镁为菱镁矿或盐湖提取锂副产物镁渣经煅烧、研磨后得到的轻烧氧化镁粉末，其细度为200目，其中活性氧化镁成分含量不低于58％。

[0014] 在本发明的技术方案中，所述七水硫酸镁取自燃煤机组脱硫废液经三效蒸发结晶技术回收制备的高浓度七水硫酸镁，纯度≥98％

[0015] 本发明另一个方面提供了碱性硫氧镁水泥的制备方法，其包括如下步骤：

[0016] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为10％～30％的七水硫酸镁溶液；

[0017] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100～300份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液80～200份、第一核心外加剂0.1～1.0份以及第二核心外加剂0.5～5份；

[0018] (3)七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；

[0019] (4)氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0020] 在本发明的技术方案中，还包括步骤(5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0021] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0022] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为10％～30％的七水硫酸镁溶液；

[0023] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100～300份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液80～200份、第一核心外加剂0.1～1.0份以及第二核心外加剂0.5～5份；

[0024] (3)七水硫酸镁溶液中加入第一核心外加剂；

[0025] (4)氧化镁中依次加入第二核心外加剂与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0026] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0027] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0028] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为12％的七水硫酸镁溶液；

[0029] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰300份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液200份、硼酸0.1份以及乳酸0.5份；

[0030] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0031] (4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0032] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0033] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0034] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为20％的七水硫酸镁溶液；

[0035] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰200份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液150份、硼酸0.2份以及乳酸1.0份；

[0036] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0037] (4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0038] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0039] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0040] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为24％七水硫酸镁溶液；

[0041] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰100份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液100份、硼酸0.1份以及乳酸0.5份；

[0042] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0043] (4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0044] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0045] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0046] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为30％七水硫酸镁溶液；

[0047] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰80份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液200份、硼酸1份以及乳酸5份；

[0048] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0049] (4)氧化镁中依次加入乳酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0050] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0051] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0052] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为20％的七水硫酸镁溶液；

[0053] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰200份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液150份、硼酸0.2份以及丁二酸1.0份；

[0054] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0055] (4)氧化镁中依次加入丁二酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0056] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0057] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0058] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为20％的七水硫酸镁溶液；

[0059] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰200份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液150份、硼酸0.2份以及丙二酸1.0份；

[0060] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0061] (4)氧化镁中依次加入丙二酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0062] (5)将水泥浆体浇铸于模具中，常温养护1天后脱模，继续养护至得到碱性硫氧镁水泥。

[0063] 本发明再一个方面提供了一种碱性硫氧镁水泥，其通过以下方法制备所得：

[0064] (1)将七水硫酸镁溶于水中配制成质量分数为20％的七水硫酸镁溶液；

[0065] (2)按配比称取原料：氧化镁100份、粉煤灰200份、步骤(1)所得七水硫酸镁水溶液150份、硼酸0.2份以及甘氨酸1.0份；

[0066] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0067] (4)氧化镁中依次加入甘氨酸与粉煤灰，搅拌均匀，然后加入步骤(3)所得七水硫酸镁溶液搅拌均匀形成水泥浆体。

[0068] 本发明提供的一种利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥工艺具有的有益效果体现在：

[0069] 1、本发明制备了水化完全的碱性硫氧镁水泥。核心外加剂的种类和加入方法改善了硫氧镁水泥的水化相，产生了一种新的不溶性晶须水化相，进而使得其强度、柔韧性与抗水性能明显优于硫氧镁水泥。

[0070] 2、本发明得到的碱性硫氧镁水泥试件浸泡水中120天的软化系数可以达到0.95，耐水性能得到明显改善；

[0071] 3、本发明所用原料七水硫酸镁采用的是由镁法脱硫废液提取的七水硫酸镁，解决了燃煤机组镁法脱硫废液的处理问题，实现了硫酸镁的充分利用，同时一定程度上降低了电厂的脱硫成本以及硫氧镁水泥的制备成本；

[0072] 4、本发明采用燃煤机组产生的粉煤灰作掺合料，一定程度上增强了水泥的力学性能，同时也使燃煤机组产生的固体废物得到充分利用；

[0073] 5、本发明制备方法简单，所制备的碱性硫氧镁水泥属于高性能的镁质水泥产品，具有快凝、早强、高强、抗水和抗腐蚀等特点，在建材、工程方面具有广阔的应用前景。

具体实施方式

[0074] 以下通过实施例进一步具体阐述本发明，这些实施例仅用于举例说明的目的，并不限制本发明的范围。

[0075] 实施例1利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0076] 其中氧化镁为菱镁矿煅烧得到的轻烧氧化镁粉，细度为200目；七水硫酸溶液为镁法脱硫回收制备的七水硫酸镁配制而成；粉煤灰为北方联合电力达拉特电厂提供的粉煤灰；

[0077] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0078] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为12％七水硫酸镁溶液；

[0079] (2)按配比称取上述原料：氧化镁100份、12％七水硫酸镁溶液200份、粉煤灰300份、硼酸0.1份、乳酸0.5份；

[0080] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0081] (4)氧化镁粉中依次加入乳酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得七水硫酸镁溶液加入搅拌机中，搅拌均匀形成水泥浆体；

[0082] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0083] 实施例2利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0084] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0085] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0086] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、硼酸0.2份、乳酸1.0份；

[0087] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0088] (4)氧化镁粉中分别加入乳酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0089] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0090] 实施例3利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0091] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0092] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为24％七水硫酸镁溶液；

[0093] (2)按配比称取上述原料：氧化镁100份、24％七水硫酸镁溶液100份、粉煤灰100份、硼酸0.1份、乳酸0.5份；

[0094] (3)硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0095] (4)氧化镁粉中依次加入乳酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得七水硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0096] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0097] 实施例4利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0098] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0099] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为30％七水硫酸镁溶液；

[0100] (2)按配比称取上述原料：氧化镁100份、30％七水硫酸镁溶液200份、粉煤灰80份、硼酸1份、乳酸5份；

[0101] (3)硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0102] (4)氧化镁粉中依次加入乳酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得七水硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0103] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0104] 实施例5利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0105] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0106] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0107] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、硼酸0.2份、丁二酸1.0份；

[0108] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0109] (4)氧化镁粉中分别加入丁二酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0110] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0111] 实施例6利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0112] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0113] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0114] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、硼酸0.2份、甘氨酸1.0份；

[0115] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0116] (4)氧化镁粉中分别加入甘氨酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0117] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0118] 实施例7利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0119] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0120] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0121] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、硼酸0.2份、丙二酸1.0份；

[0122] (3)七水硫酸镁溶液中加入硼酸；

[0123] (4)氧化镁粉中分别加入丙二酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(3)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0124] (5)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0125] 对比例1利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0126] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0127] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0128] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、硼酸1.2份；

[0129] (3)氧化镁粉中分别加入硼酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(1)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0130] (4)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0131] 对比例2利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0132] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0133] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0134] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、乳酸1.2份；

[0135] (3)氧化镁粉中分别加入乳酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(1)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0136] (4)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0137] 对比例3利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥[0138] 碱性硫氧镁水泥其通过以下步骤制备：

[0139] (1)将七水硫酸镁溶于水配置成质量分数为20％七水硫酸镁溶液；

[0140] (2)按重量配比称取原料：氧化镁100份、20％七水硫酸镁溶液150份、粉煤灰200份、硼酸0.2份、乳酸1.0份；

[0141] (3)氧化镁粉中分别加入硼酸、乳酸与粉煤灰，投入搅拌机中，将步骤(1)所得硫酸镁溶液加入搅拌机中，迅速搅拌均匀形成水泥浆体；

[0142] (4)将所得的水泥浆体浇铸于钢制试模中，常温养护1天后脱模，继续养护至规定龄期可得到碱性硫氧镁水泥试样。

[0143] 效果实验

[0144] 对所得样品进行性能检测：

[0145] 28天抗压强度的实验方法为：空气中养护28天后将试件利用抗压夹具在压力试验机上进行抗压强度测试，测试时采用的加载速度为5mm/min，计算公式如下：

[0146]

[0147] 公式中：fc为抗压强度(MPa)；Fmax为试件受压破坏时的最大荷载(kN)；A为承压面积(mm3)。

[0148] 28天抗折强度的实验方法为：空气中养护28天后将试件利用抗折夹具在试验机上进行三点弯曲试验，两支点间跨距100mm，计算公式如下：

[0149]

[0150] 公式中：fb为抗折强度(MPa)；P为最大破坏荷载(N)；L为两支点间的跨距(mm)；b为时间宽度(mm)；h为试件高度(mm)。

[0151] 软化系数的实验方法将养护28天的试件浸泡于水中120天后取出，擦干表面水分，测试其抗压强度，计算公式如下：

[0152]

[0153] 公式中：Rf为软化系数；R(w,n)为浸泡水中n天的抗压强度(MPa)；R(A,28)为空气中养护28天的抗压强度(MPa)。

[0154]

[0155] 本发明利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备碱性硫氧镁水泥的28天的抗压强度达到67.9MPa～72.5MPa，抗折强度达到17MPa以上，最高达到了19.50，压折比达到3.02～4.45(普通硅酸盐水泥5.41～6.63)，120天的软化系数达到0.88～0.95。利用镁法脱硫副产物及燃煤机组粉煤灰制备的碱性硫氧镁水泥其抗折强度为硅酸盐水泥标准抗折强度的2倍，是一种高强度的镁质水泥材料，并且具有优异的抗水性能，同时其对钢筋的锈蚀作用与硅酸盐水泥处于同一个数量级。同时通过对比例实验结果可知，有机酸与无机酸组合作为外加剂效果优于单独使用无机酸或者有机酸作为外加剂。同时，本发明人意外的发现外加剂中的无机酸先溶入七水合硫酸镁溶液，并将有机酸直接与氧化镁和粉煤灰混合更有利于形成不溶性晶须从而有效提高了硫氧镁水泥的各项性能，尤其是抗折性能和软化系数，即改善了其柔韧性和耐水性能。