[發明專利]硬硅鈣石材料和硬硅鈣石保溫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310681692.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104709914B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉曉婷;王寶冬;孫琦;卓錦德;王霞;肖永豐;趙利軍
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C01B33/24
• 分類號: C01B33/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 李婉婉,張苗

1.一種制備硬硅鈣石材料的方法，該方法包括：

（a）在含硅粉狀工業廢料中加入含鈣原料和堿金屬含氧化合物，進行混合燒結，得到燒結熟料；

（b）將所述燒結熟料用調整液進行溶出、脫堿，得到硅酸鈣；

（c）將所述硅酸鈣在200～350℃下反應1～20小時，得到硬硅鈣石漿料。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含硅粉狀工業廢料為粉煤灰、偏高嶺土、粘土、爐灰、赤泥、高嶺土和礦渣中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含鈣原料為氧化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述堿金屬含氧化合物為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀和碳酸氫鉀中的一種或多種。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的方法，其中，在步驟（a）之前還包括：將含硅粉狀工業廢料進行預脫硅，得到硅酸鹽溶液和脫硅物料，所述脫硅物料與含鈣原料和堿金屬含氧化合物進行所述混合燒結。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，將含硅粉狀工業廢料進行預脫硅的方式包括將所述含硅粉狀工業廢料與濃度為5～30重量%的氫氧化鈉和/或氫氧化鉀水溶液在80～140℃下反應0.5～5小時。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，含硅粉狀工業廢料與所述氫氧化鈉和/或氫氧化鉀水溶液的重量比為1：3～6。

8.根據權利要求5、6或7所述的方法，其中，脫硅物料與含鈣原料和堿金屬含氧化物的配料鈣比為：[CaO]/[SiO₂+TiO₂]（摩爾比），配料堿比為：[Na₂O+K₂O]/[SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃]（摩爾比），所述堿比為0.8～1.2以及所述鈣比為0.8～1.2。

9.根據權利要求1～8中任一項所述的方法，其中，在步驟（a）的燒結溫度為700～1250℃，燒結時間為0.5～2h。

10.根據權利要求1～9中任一項所述的方法，其中，在步驟（b）中進行溶出后，得到的堿式硅酸鈣進行脫堿，優選獲得以Na⁺計堿含量不超過1重量%的硅酸鈣。

11.根據權利要求1～10中任一項所述的方法，其中，步驟（b）中，所述調整液為氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或多種的水溶液，且所述燒結熟料與調整液的重量比為1：3～6。

12.根據權利要求1～11中任一項所述的方法，其中，所述燒結熟料的粒度為50～100目，所述溶出的溫度為70～90℃，時間為10～60分鐘。

13.根據權利要求1～12中任一項所述的方法，其中，步驟（b）中，所述脫堿的方式包括將所述堿式硅酸鈣與氫氧化鈉和/或氫氧化鉀接觸，堿式硅酸鈣與氫氧化鈉和/或氫氧化鉀溶液的重量比為1：3～6。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述氫氧化鈉和/或氫氧化鉀以濃度為50～100g/L的水溶液形式使用，脫堿的溫度為100～180℃，脫堿的時間為0.5～2小時。

15.根據權利要求1～14中任一項所述的方法，其中，步驟（c）中，所述反應條件包括溫度為220～300℃，時間為2～10小時，液固重量比為10～30。

16.一種由權利要求1～15中任一項的方法獲得的硬硅鈣石材料。

17.一種硬硅鈣石型保溫材料，該硬硅鈣石型保溫材料由含有硬硅鈣石材料和粘結劑的物料經入模成型得到，其特征在于，所述硬硅鈣石材料為權利要求16所述的硬硅鈣石材料。

18.根據權利要求17所述的保溫材料，其中，該保溫材料的體積密度不超過250g/cm³，抗壓強度為0.3～0.5MPa，抗折強度為0.3～0.5MPa，導熱系數為0.045～0.05W/k·m。