[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

技術領域

本發明涉及一種硬硅鈣石材料的制備方法及由該方法制得的硬硅鈣石材料，以及含有該鈣硬硅鈣石材料的硬硅鈣石型保溫材料及其制備方法。?

背景技術

脫鋁殘渣也稱為硅鈣渣，是從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁后剩余的殘渣。從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁源于上世紀50年代，國外率先從粉煤灰（氧化鋁含量大于30%）中成功提取氧化鋁。隨著我們環保政策日益嚴格以及高品位鋁土礦資源短缺危機加劇，近年各地開始采用從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁技術，該技術能一定程度上利用粉煤灰并緩解我國鋁土礦資源短缺危機，對減輕粉煤灰環境污染、擴大粉煤灰資源化利用途徑和拓展我國氧化鋁工業原料來源具有積極意義，但與此同時也會產生大量的提鋁殘渣。?

目前對粉煤灰提鋁殘渣的利用主要停留在（1）用作復合路基材料和（2）作為水泥原料用于生產水泥。對于第（1）種用途，顯然存在利用途徑過于低端，造成硅、鈣資源的嚴重浪費。對于第（2）種用途，由于硅鈣渣的鈉含量高，無法滿足水泥生產要求，因此只能用于生產硅鈣渣復合水泥混合材料。例如CN103145357A公開了一種利用硅鈣渣生產復合水泥混合材料的方法，該方法包括將硅鈣渣、沸石粉和粉煤灰混合后粉磨，冷卻至低于20℃后，再與木質素磺酸鈣混合。該方法盡管能夠制得活性指數高的硅鈣渣復合水泥混合材料，但水消耗量巨大，成本高，經濟效益差。?

硬硅鈣石保溫隔熱材料在世界上已有40余年的發展歷史。硬硅鈣石的使用溫度可以達到1000℃，不但具有低的導熱系數（小于等于0.045W/m.K），而且具有吸音、防火等功能，無論是在建筑物建設、使用還是拆除過程中均?不產生對人體有害的物質，是一種全綠色的保溫隔熱材料。CN1958499A公開了一種硬硅鈣石保溫隔熱材料的制備方法，該方法首先利用電石渣制得氧化鈣粉，然后利用動態水熱合成，制備硬硅鈣石活性料漿，成型干燥，制得初產品，然后涂憎水劑，烘干即得產品。?

發明內容

本發明的目的在于提供另一種制備硬硅鈣石材料的方法，該方法既能實現粉煤灰的綜合利用，又能降低硬硅鈣石型保溫隔熱材料的生產成本。?

根據本發明的一方面，本發明提供了一種制備硬硅鈣石材料的方法，該方法包括以下步驟：?

（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℃下加熱1～20小時，得到硬硅鈣石漿料。?

本發明的第二方面提供了由上述方法獲得的硬硅鈣石材料。?

本發明的第三方面提供了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本發明提供的硬硅鈣石材料。?

本發明的第四方面提供了一種硬硅鈣石型保溫材料的制備方法，其特征在于，該方法包括由本發明提供的制備硬硅鈣石材料的方法制備硬硅鈣石材料，然后將鈣硬硅鈣石材料與粘結劑在溶劑中混合，得到固體混合漿料；然后將鈣固體混合漿料經入模成型、干燥。?

本發明的第五方面還提供了由上述方法制得的硬硅鈣石保溫材料。?

本發明提供的硬硅鈣石材料具有輕質、抗壓、抗折強度高等優點，能夠用作保溫隔熱材料。?

本發明的制備硬硅鈣石材料和硬硅鈣石型保溫材料的方法以含硅粉狀工業廢料為原料，通過與含鈣原料和堿金屬含氧化合物混合燒結，并依次通過溶出、脫堿和在200～350℃下加熱1～20小時得到。由此可以看出本發明的方法具有工藝簡單、原料易得且制得的產品性能優異的優點。?

根據本發明的一種優選實施方式，以粉煤灰提鋁殘渣（主要物相組成：硅酸鈣）為原料，同時作為硅源和鈣源，一方面可以避免因開采大量石灰石而造成植被破壞和水土流失等問題；另一方面由于提鋁殘渣密度低，無需發泡便可制得低密度輕質保溫材料，解決了發泡難度大、均勻性差的問題。?

本發明的方法能夠制得鳥巢狀的硬硅鈣石材料，因此有效提高了制品的抗壓、抗折強度；該方法無需添加增強劑，即可制得達到行業標準對抗壓抗折強度要求的硬硅鈣石保溫材料，提鋁殘渣無需經煅燒、粉磨活化便可用于水熱合成，而且預脫硅步驟得到的硅酸鈉溶液可作為粘結劑循環利用，由此大大降低了生產成本。?

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。?

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：?