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:MgSO_(4):H_(2)O,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。

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H_(2)O(5·1·8)和Mg(OH)_(2),掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。

基于正交试验和响应面法优化煅烧法提锂副产物制备氯氧镁水泥材料的工艺研究

为了拓展氯氧镁水泥材料(MOC)用活性氧化镁的来源途径,采用正交试验和响应面分析法研究了煅烧法提锂副产物制备氯氧镁水泥材料的最佳工艺条件。以抗压强度为评价指标,采用三因素四水平正交试验研究了副产物煅烧温度、MgO与MgCl 2的物质的量比以及MgCl 2溶液的波美度对不同龄期氯氧镁水泥材料抗压强度的影响规律。显著性分析结果表明:煅烧温度和MgCl 2溶液波美度是影响氯氧镁水泥材料不同龄期抗压强度的重要因素,而MgO与MgCl 2的物质的量比对氯氧镁水泥材料不同龄期抗压强度的影响不明显。以28 d抗压强度为评价指标,制备氯氧镁水泥材料的最佳工艺条件为:煅烧温度800℃、MgO与MgCl 2的物质的量比8.7、MgCl 2溶液的波美度28。进一步采用响应面分析法和验证试验佐证了正交试验结果的准确性,响应面预测模型对优化材料制备工艺以及预测材料力学性能具有一定的指导意义。