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长石粉防火硅酸钙板轻质隔墙板研制


长石粉防火硅酸钙板轻质隔墙板研制
报道了使用工业尾矿长石粉试制防火硅酸钙板轻质隔墙板的研究过程。一般生产防火硅酸钙板轻质隔墙板常用石英粉等硅质材料,而使用长石粉替代石英粉制造硅酸钙板轻质隔墙板,则成本更低,且有利于环境保护。
关键词 长石粉 硅酸钙板轻质隔墙板 硅质材料目前,纤维增强硅酸钙板轻质隔墙板在我国发展较快,市场前景好,各地相继生产出了不同品种的此类板轻质隔墙板材,并形成了系列产品,满足了市场的需求。
传统的硅酸钙板轻质隔墙板主要采用石英粉、粉煤灰等作硅质材料,生产控制也较成熟。但各地石英粉成本普遍偏高,致使产品成本也较高。粉煤灰是火力发电厂生产的工业废渣,使用粉煤灰生产的板轻质隔墙板材颜色灰黑,强度较低。这次试制防火硅酸钙板轻质隔墙板,作为硅质材料选用的是长石粉,系工业尾矿。这对企业利用当地资源,节约生产成本,大有裨益。

自然界中长石是一种造岩矿物,矿床分布广。工业上,长石主要用于玻璃、陶瓷以及填料等行业。长石主要有钾长石、钠长石、钙长石、钡长石等。一般天然的长石主要由以上四种长石组成复合固溶物,成份变化也较大。将长石用于生产轻质硅酸钙板轻质隔墙板防火板轻质隔墙板材,国内外尚未见报道。但长石粉是一种富硅材料(主要成份为SiO2,含量达70%以上),且含有较丰富的Al2O3成份(含量达15%~17%)。这些硅铝成份与石灰中的有效氧化钙成份,在高温水热反应作用下,即可生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等优良结晶矿物,使板轻质隔墙板材产生强度。我们使用的长石粉,是工业选取钽铌精矿和锂云母后的尾矿,主要成份是钾钠长石粉,并富含片状云母。1 试制用原材料1.1 长石粉 这次选用的长石粉,系某钽铌矿之尾矿,原排放于山沟大坝内,坝深上百米,储量极大。合理利用尾矿长石粉,对企业和社会均有益。经过对尾矿长石粉三次勘查,了解的基本情况如下。

储量:数百万t,且在逐年增加。
品位:尾矿为钾钠长石复合物,偏钠长石,品位较高,含部分锂云母碎片,长石粉外观呈白色。细度:60~200目。目数,累计筛余率%为:60,0.87;80,2.02;100,5.65;120,7.53;140,22.51;160,22.59;180,25.69;200,36.13。
含水率:约19%。
含泥量:2%~3%,若经再次淘洗,则含泥量更低。
价格:约50元/t。
主要化学成份%:SiO2,69~71;K2O,1.5~2.0;Na2O,4.8~6.5;Al2O3,15~17;Li2O,0.5~0.8;Rb2O,0.25;Cs2O,0.05;CaO,0.08;MgO,0.017。
1.2 增强纤维 国产玻纤,纸浆及矿物纤维。1.3 钙质材料 石灰膏,有效氧化钙含量为ACaO约69%。
2 配比设计按反应生成托贝莫来石C5S6H5晶体设计,原材料钙硅比C/S应为0.8。但考虑到长石粉细度比石灰膏要粗,从微观机理上分析,石灰膏中有效氧化钙只与长石粉固体颗粒表面部分反应,而较粗的长石粉固形颗粒内部并没有完全参与反应,即通过表面的钙硅水热反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙结晶矿物,将长石粉互相胶结起来形成一个整体,产生基材强度。同时,考虑到具体成型工艺,基本配比设计如下:CaO/SiO2,0.43;纤维总量,20%;材料质量%,长石粉∶石灰膏∶纤维=57.2∶22.8∶20;材料称重(kg),m长石粉∶m石灰膏∶m纤维=229∶91∶80。3 试验情况3.1 试制工艺 将上述原材料准确计量后,即进行料浆制备。首先是处理好纤维浆,将混合纤维浆配制成浓度为4%的纤维浆,充分松解,要求其松解度达95%以上。再在松解好的纤维浆中加入计量石灰膏及长石粉,继续搅拌,让粉状物料与纤维浆充分拌匀,形成均匀分散搅拌充分的料浆。料浆的浓度宜控制在11%。

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