一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104591565A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510010803.X(22)申请日2015.01.09(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人陈平安连建伟李享成朱伯铨(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C04B7/32(2006.01)C04B7/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥及其制备方法。其技术方案是：先将15~85wt%的天然白云石和15~85wt%的工业氧化铝球磨0.5~3h，机压成块体；再将所述的块体置入高温烧结炉中，以1~25℃/min的升温速率升温至1000~1600℃，保温0.1~5h，随炉冷却，振动破碎，制得含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥。所述天然白云石的粒径为5~50μm，CaO含量为20~40wt%，MgO含量为20~40wt%。所述工业氧化铝的粒径为5~44μm；所述工业氧化铝的纯度大于95.0wt%。本发明具有工艺简单、成本低、粒径可控和适用于工业化生产的特点；所制备的含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的粒径仅为50~500nm。CN104591565ACN104591565A权利要求书1/1页1.一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于所述制备方法是：将15~85wt%的天然白云石和15~85wt%的工业氧化铝球磨0.5~3h，机压成块体，再将所述的块体置入高温烧结炉中，以1~25℃/min的升温速率升温至1000~1600℃，保温0.1~5h，随炉冷却，振动破碎，制得含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥。2.根据权利要求1所述的含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于所述天然白云石的粒径为5~50μm；所述天然白云石中的CaO含量为20~40wt%，MgO含量为20~40wt%。3.根据权利要求1所述的含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于所述工业氧化铝的粒径为5~44μm；所述工业氧化铝的纯度大于95.0wt%。4.一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥，其特征在于所述含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥是根据权利要求1~3项中任一项所述含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法所制备的含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥。2CN104591565A说明书1/4页一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铝酸盐水泥技术领域。具体涉及一种含纳米镁铝尖晶石的铝酸盐水泥及其制备方法。背景技术[0002]铝酸盐水泥是一种以铝酸钙为主要矿物相的水硬性水泥，其主要化学成分是CaO和Al2O3。由于铝酸盐水泥硬化时间短，早期强度高，且低温下凝结较快，被称为“一日混凝土”，广泛应用于军事工程、桥梁、道路、机场跑道等紧急施工和抢修工程；同时由于铝酸盐水泥具有优良的耐高温、抗弱酸和碱侵蚀的能力，铝酸盐水泥在耐火浇注料、耐火混凝土等领域获得了广泛的应用。[0003]在传统铝酸盐水泥中的CaO会与钢渣中的SiO2、FeO/Fe2O3和MnO等反应形成低熔相，导致耐火材料的抗渣性能和高温使用性能的降低。研究结果表明，在制备铝酸盐水泥过程中，将CaO用一定量的MgO替代时，在铝酸盐水泥中能生成一定量的镁铝尖晶石，以提高铝酸盐水泥的使用温度和服役寿命。[0004]由于在制备铝酸盐水泥的过程中原位合成镁铝尖晶石可以实现镁铝尖晶石在铝酸盐水泥中均匀分布，同时其制备成本也较低，因此，在制备铝酸盐水泥过程中原位合成镁铝尖晶石这种方法受到关注。如Khalil等［M.A.Khalil,A.S.El-Hemaly,L.G.Girgis.AluminouscementscontainingmagnesiumaluminatespinelfromEgyptiandolomite.CeramicsInternational,2001,27:865-873］采用印度白云石和活性氧化铝原位合成了含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥，并发现采用含镁铝尖晶石的铝酸水泥的浇注料具有更高的强度和耐火度；肖国庆等［段锋，肖国庆，荆桂花，张君博，高云琴.含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备与应用.耐火材料，2007，4：41-44］以白云石和工业氧化铝合成了含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥，其中镁铝尖晶石的粒径在10μm以上。随着铝酸盐水泥结合刚玉浇注料的低水泥化发展，为了在降低铝酸盐水泥用量的同时保持浇注料高温性能和抗渣性能，应将镁铝尖晶石的粒度控制在纳米级，这样其体积含量将有效提高，并能获得更良好的综合性