采用盐湖提锂镁渣制备磷酸钾镁骨水泥

针对我国碳酸锂生产过程中会产生大量难以利用的废弃镁渣这一问题,为实现资源的循环利用与绿色发展,实验采用青海盐湖卤水提锂副产品提锂镁渣(B-MgO)与磷酸二氢钾(KH2PO4)制备出用于骨粘接的磷酸钾镁水泥(magnesium potassium phosphate cement,MKPC)。采用M/P(镁磷比)为1.5,W/C(水灰比)为0.18的配合比;利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、等温量热仪、强度试验机等试验设备,研究了MKPC的凝结硬化性能、水化温升、水化产物组成与微观结构形貌;探讨了MKPC在模拟体液中抗压强度与抗折强度的发展规律。结果表明,利用盐湖提锂镁渣制备的MKPC骨水泥,凝结硬化时间明显延长,终凝时间达到30 min以上;早强特征明显且强度发展迅速,自然环境中3 h抗压强度达33.5 MPa,28 d抗压强度最高可达107.7 MPa,通过线性拟合得出MKPC骨水泥在自然环境与模拟体液环境中的强度增长关系式;MKPC骨水泥在模拟生理体液中的抗压和抗折强度约为自然环境中的68.1%与71.1%,满足强度要求;当掺加1.5%葡萄糖时,能够将基准MKPC骨水泥的绝热温升从64.7℃降低到42.0℃,满足骨水泥标准对放热温度不超过50℃的要求。