[發明專利]電導率可調控堿激發高硅鋁土礦基膠凝材料制備

有效

• 申請號: 201610066326.3
• 申請日: 2016-01-31
• 公開（公告）號: CN105731895B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 張耀君;張科;張力;康樂;張懿鑫;余淼;楊夢陽
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B111/94
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明屬于硅酸鹽膠凝材料制備及其高硅鋁土礦資源化利用領域，具體涉及一種電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基膠凝材料的制備方法。

背景技術

鋁土礦又稱礬土或鋁礬土，是一種以氫氧化鋁礦物為主的成分復雜的礦物，為不可再生礦物資源[1]。據美國地質調查局統計，世界鋁土礦資源儲量豐富，資源總儲量約550～750億噸，其中基礎儲量為380億噸。我國是世界十大鋁土礦資源國之一，鋁土礦總資源儲量32.23億噸。儲量約占世界總儲量的2.1％，但基礎儲量僅為7.16億噸[2，3]。我國鋁土礦的類型主要是高嶺石-水硬鋁石型鋁土礦，具有高鋁、高硅和低鐵等特點，屬于低鋁硅比難溶型鋁土礦石[4]。

鋁土礦是工業煉鋁的主要礦石來源，而我國鋁土礦的鋁硅比較低，導致我國氧化鋁生產工藝復雜，生產成本高，產品質量差。目前，我國學者對高硅鋁土礦的研究主要集中于脫硅工藝，以生產出高品質氧化鋁，提高對低品位鋁土礦的利用率[5，6]。研究中發現一些處理不同類型鋁土礦的工藝路線，在以硅酸鹽礦物形態將含硅礦物除去時，適合采用物理選礦脫硅技術；對于嵌布粒度細或脈石礦物與目的礦物緊密共生的鋁土礦，適合采用化學選礦脫硅技術；對于礦山尾礦、廢石及低品位難處理鋁土礦，適合采用生物選礦脫硅技術。柳政根等專利(公開號：CN103710488A)公開了用高鐵高硅鋁土礦制備鋁硅鐵合金的方法[7]；趙中偉的中國專利申請(公開號：CN1807251A)公開了一種從高硅鋁土礦中提取氧化鋁的方法[8]。

綜上所述，發明人通過系統查閱了大量的文獻資料及專利，沒有發現有關任何導電堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料的制備方法的相關文獻及專利報道。

以下是發明人給出的參考文獻：

[1]劉佳囡，翟玉春，賈志良，硫酸銨焙燒鋁土礦提取氧化鋁及氧化鐵，礦冶，03(2015)45-49。

[2]邱廷省，吳緊鋼，吳承優，鋁土礦脫硅技術及其發展現狀，礦山機械，04(2015)8-13。

[3]張倫和，鋁土礦資源合理開發與利用，輕金屬2(2012)3-11。

[4]吳邊華，董潔，關于鋁土礦浮選脫硅的綜述，煤炭技術，27(4)(2008)120-122。

[5]胡志凱，孫偉，高硅鋁土礦溶出脫硅試驗研究，礦冶，03(2014)68-72。

[6]姜亞雄，黃麗娟，朱坤，蔣照寬，楊同正，高硅鋁土礦正浮選兩段脫硅試驗研究，有色金屬(選礦部分)，02(2015)49-53。

[7]柳政根，儲滿生，唐玨，郭同來，一種高鐵高硅鋁土礦制備鋁硅鐵合金的方法，中國專利申請(公開號：CN103710488A)。

[8]趙中偉，一種從高硅鋁土礦中提取氧化鋁的方法，中國專利申請(公開號：CN1807251A)。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料的制備方法。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案：

一種電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料制備方法，其特征在于，將高硅鋁土礦、硅灰、炭黑、九水硅酸鈉水溶液放入攪拌裝置中拌合，形成混合均勻的漿體，經成型、養護得到電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料，其中，高硅鋁土礦與硅灰質量比為9:1，九水硅酸鈉、炭黑、水的摻量分別是高硅鋁土礦與硅灰質量之和的25％、1.5％～4.5％和35％-49％。

具體包括以下步驟：

(1)稱取配方量的高硅鋁土礦，置于自動攪拌機中；

(2)稱取配方量的硅灰，置于自動攪拌機中；

(3)稱取配方量的炭黑，置于自動攪拌機中與高硅鋁土礦、硅灰拌合均勻；

(4)稱取配方量的固體九水硅酸鈉和水，將固體九水硅酸鈉溶于水中，倒入自動攪拌機中，加入已拌合均勻的高硅鋁土礦、硅灰、炭黑的混合物，形成均勻的漿體；

(5)將漿體盛入三聯模具中成型，等距離插入4片鍍鋅不銹鋼電極(規格：2cm×3cm)，模具用塑料薄膜密封袋密封，置于恒溫箱中80℃養護6h，然后取出，室溫養護18h后脫模，在養護室繼續養護不同齡期，制得電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料試塊，檢測該電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料試塊28d的抗壓強度，并采用四電極法檢測該電導率可調控的堿激發高硅鋁土礦基半導體膠凝材料3d、7d、14d、28d不同齡期的電導率。