氟硅酸钠用途氟硅酸盐在水泥混凝土中的应用相对较广泛

氟硅酸钠的用途

氟硅酸盐在水泥混凝土中的应用比较广泛，这里有一些相关的总结：

01PART 氟硅酸镁基本性能 氟硅酸镁：六水合六氟硅酸镁，MgSiF6.6H2O，分子量274，无色或白色针状或菱形结晶，易风化，>80℃易脱水分解，相对密度1.788，溶于水，不溶于氢氟酸氟硅酸镁钠，有毒（吸入或食入）。它是一种危险品，与酸反应会释放出有毒和腐蚀性烟雾。

02PART氟硅酸镁（钠）的制备

闵江兴[1]认为，自然界中氟资源利用的矿物仅限于萤石（CaF2)、天然冰晶石和磷矿石。萤石含氟量较高，但含量相对较高）小，目前磷矿含氟量在3%左右，是一种重要的氟资源，磷矿湿法酸解制备磷酸时，磷矿中的氟化物主要有三部分：形成气体溢流，滞留在稀磷酸中酸或以下磷石膏带走。通常用水捕获气体氟化物形成氟硅酸溶液。磷肥副产的氟硅酸可加工成氟化铝、冰晶石、氟化钠、氟硅酸盐等物质，进一步制取氢气氟。工业级氟硅酸最大含量为60%；萤石法制备的氟硅酸浓度≥29%；通过-磷肥的生产方法，氟化钙生产8%-10%的氟硅酸，磷酸浓缩后生产18%-20%的氟硅酸。氟硅酸可制备氟硅酸镁等盐类。

刘晓华[2]磷肥的副产物是氟硅酸，在65℃与苦土粉（氧化镁含量≥80%）反应生成氟硅酸镁。云南是氮磷肥的主要产地，年产氟硅酸100kt以上，该地区氟硅酸含量高，二氧化硅含量低[3]。在此基础上，下游反应才能充分进行。生成氟硅酸溶液后，可制备氢氟酸、氟化物和氟硅酸盐。

氢氟酸的制备方法有很多：氟硅酸的热分解、氟硅酸与浓硫酸的反应。有的厂家用碱性溶液吸收含氟废气生成氟硅酸钠[4]，然后将氟硅酸钠热分解生成氟化钠，然后氟化钠与硫酸反应生成氢氟酸。

03PART 氟硅酸镁（钠）的应用3.1 缓凝[5] 氟硅酸盐组分在水泥水化中产生氟离子，当氟离子浓度低时，降低硅酸盐或铝酸盐的溶解度，延缓水泥的水化。氟离子浓度高时，会加速Ca2+的溶解，加速水泥的水化。当氟硅酸镁的含量小于0.5%时，会表现出缓凝作用，如果氟硅酸镁的含量超过0.5%，则会表现出加速作用。氟硅酸镁的含量越大，初始膨胀越大。当含量0.5%时氟硅酸镁钠，混凝土随时间的流失量低。 28d的强度不会减少，反而会增加。

机理为[6]：在低剂量下，氟硅酸镁的水解产物与水泥水化产物氢氧化钙反应，形成一定的水不溶性晶体，覆盖在水泥水化产物表面，防止水合作用。因此反应的迁移被延迟。低用量的氟硅酸镁抑制水泥中硅酸盐和铝酸盐的溶解，促进钙离子的溶解。当覆盖层被破坏时，水泥的水化速度加快。水解产生胶体硅酸，提高其早期强度。

3.2防腐消毒氟硅酸镁可用于木材表面涂料的防腐。含氟硅酸镁处理过的氧化钙水泥的管道可承受15-30%盐酸的腐蚀。干混凝土用3-7%的氟硅酸镁溶液处理，用12-20%的氟硅酸铝溶液处理，可抑制混凝土裂变腐蚀。可用于啤酒等物质的消毒。

3.3产品表面白点防止水泥产品表面出现白点，因为氢氧化钙从表面渗出，与外界二氧化碳反应生成白色碳酸钙晶体，导致白点污染。

最佳解决方案：在着色树脂涂料中加入氟硅酸镁，然后涂于水泥制品表面。部分氟硅酸镁会随水渗入水泥层，与水泥发生反应，水泥涂层和水泥层会与水泥层发生反应。其间形成致密的中间层，可将水泥制品内部的水分蒸发掉，从而避免水泥表面白点和碱性物质对涂层的影响。

3.4水泥混凝土表面处理可溶性硅酸盐和氟硅酸盐可以直接与混凝土中的钙离子和氢氧化钙反应形成结晶体，增加混凝土的强度和密实度，大大提高混凝土在恶劣环境下的性能。耐腐蚀。

氟硅酸镁和氟硅酸锌与水泥石中的氢氧化钙和碳酸钙的二次水化反应[7]：

MgSiF6+2Ca(OH)2→2CaF2+MgF2+SiO2+2H2O

MgSiF6+2CaCO3→2CaF2+MgF2+SiO2+2CO2

ZnSiF6+2Ca(OH)2→2CaF2+ZnF2+SiO2+2H2O

ZnSiF6+2CaCO3→2CaF2+ZnF2+SiO2+2CO2

产品主要为不溶于水的氟化钙、氟化镁、氟化锌和二氧化硅。生成的活性二氧化硅会继续与氢氧化钙二次反应：

SiO2+Ca(OH)2+nH2O→(1-1.5)CaO·SiO2·(0.5-2.5)H2O

生成的 C-S-H 凝胶不溶于水，填充毛细孔并堵塞微裂缝。

可溶性硅酸盐[8]可直接与钙离子反应形成不溶性晶体，而硅酸盐本身具有良好的渗透性。

Ca2++SiO32-+nH2O→CaSiO3·nH2O

可见，水泥石中可溶性氟硅酸盐和硅酸盐与氢氧化钙反应生成的物质与混凝土中原有物质基本相同，无需考虑膨胀和相容性问题.

使用可溶性硅酸盐和氟硅酸盐应避免钾和钠离子引起的碱骨料反应的潜在危害。

当硅酸钠用作表面硬化剂时，首先辅助氟硅酸钠固化剂可以加速硅酸钠的硬化，生成化学稳定性好的硅胶。氟硅酸钠预处理可以提高硅酸钠表面处理的效果。需要消耗氢氧化钙并抑制碳酸钙的形成。 .

参考文献

[1]闵江兴,周翔.氟硅酸的综合利用[J].化工与工程技术,1999,20(4):30-33.

[2]刘晓华.磷肥副产氟硅酸镁的生产[J].磷肥与复合肥,1995(2):26-27

[3]薛河南，明大曾，杨进。我国磷肥副产氟硅酸的综合利用[J].氟化工, 2007, 14(5): 8-10.@ >

[4]李永辉，明大曾，李志祥，等。磷肥副产氟硅酸制备氟化氢[J].磷肥与复合肥, 2010, 25(2):48-51.

[5] 蔡霍，张立国。氟硅酸盐对混凝土性能的影响[J]．建材世界, 2019, 40(1): 21-23.

[6]李伟，王高明，于涛，等．氟硅酸盐对混凝土的增强性能及作用机理研究[J]．混凝土, 2015(5): 90-92.

[7] Kim G Y、Lee E B、Khil B S 等人。使用氟硅酸盐和金属(Ni,W)化合物评价混凝土性能[J].中国有色金属学报(英文), 2009, 19(1): 134-142.

[8] 石才军，王悦，潘晓颖，等。混凝土无机表面处理技术研究进展[J].具体的。 2017, 31(7):113-119.

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