[發明專利]一種人造彩砂及其制備方法

有效

• 申請號: 201610124342.3
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105753408B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 廖洪強;段思宇;程芳琴;劉勇
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/30;C04B14/36;C04B18/14;C04B18/12;B28C1/00;B28C5/08
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 張福增

技術領域

本發明涉及人造彩砂技術領域，特別涉及一種利用工業固體廢棄物為主要原料的人造彩砂及其制備方法。

背景技術

彩砂通常包括天然彩砂和人造彩砂兩大類。天然彩砂是通過開采天然彩色礦石，并經破碎、篩分等加工而得，具有生產成本較低、價格便宜，產量較大等特點，廣泛被用于工業生產。但同時，由于天然彩砂存在產地受限、顏色種類較少，且開采制備過程易破壞生態環境等原因，天然彩砂逐漸被人造彩砂所取代。

人造彩砂通常是由顏料、顆粒骨料以及膠凝料復合而成。人造彩砂具有成本較高、色彩豐富、飽滿的特點，人造彩砂已經成為彩砂的主要來源，也是未來技術開發的方向。目前人造彩砂的加工技術主要包括：有機料染色法、樹脂熱固化著色法和高溫燒結著色法三大類。

有機料染色法，如發明專利(申請公開號CN 104150797 A)，采用有機類膠凝料、各種有機功能助劑、無機顏料或有機顏料，在常溫下復合而成。其特點是色澤鮮艷、防水性好、耐酸堿性優良，但是存在耐候性較差、成本較高等缺陷。

樹脂熱固化著色法，如中國專利(申請公開號CN 104310832 A、申請公開號CN 101704266 A)，通常采用有機膠凝料、各種有機功能助劑、無機顏料或有機顏料，在加熱溫度較低(120℃-300℃)的情況下復合而成。其特點是色澤鮮艷、防水性好、耐酸堿性優良，但是存在耐候性較差、成本較高、能耗較高等缺陷。

高溫燒結著色法，如中國專利(申請公開號CN 1644553 A、申請公開號CN 1807358 A、申請公開號CN 1962519 A、申請公開號CN 103910502 A、申請公開號CN 103626520 A、申請公開號CN 104446072 A)，通常采用無機骨料、膠凝料和無機顏料，經過高溫(500℃-1300℃)燒結而成，具有耐候性好、著色性優良等優點，但是也存在成本較高、能耗高等缺點。

綜上所述，現有人造彩砂工藝技術中普遍存在生產成本高的問題，有機染色法和樹脂熱固化著色法的人造彩砂存在耐候性差的問題，燒結法的人造彩砂存在高能耗的問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有人造彩砂工藝技術中存在的上述問題，提供一種以工業固體廢棄物為主要原料，且成本低、能耗低、耐候性好的人造彩砂及其制備方法。

本發明提供的一種人造彩砂，其原料組分按質量份數計：顆粒料100份，無機膠凝料5-15份，無機顏料0.5-2份，包膜劑0.2-1.0份，自來水10-15份。

本發明提供的一種人造彩砂的制備方法，包括如下步驟：

1)制漿：按上述配比，先將自來水、無機顏料、無機膠凝劑混合研磨30-60分鐘，制備成無機膠凝色漿；

2)著色：按上述配比，將顆粒料加入制備好的無機膠凝色漿中，攪拌10-15分鐘，使顆粒料充分著色；

3)養護：將著色后的顆粒料在溫度為60℃-80℃、濕度為90％-98％的條件下，養護6-24小時；

4)包膜：按上述配比，將包膜劑與養護后的顆粒料混合，在40℃-60℃下，攪拌10-15分鐘，完成包膜。

所述的無機顏料，包括但不限于氧化鐵系顏料、鈦白粉、立德粉，以及它們的混合物。

所述的無機膠凝料，包括但不限于水泥、石膏、石灰，以及它們與鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的混合物。

所述的顆粒料，包括但不限于鋼渣顆粒、礦渣顆粒、尾礦顆粒、廢石顆粒；所述顆粒料的粒徑范圍為10目-120目之間。

所述的包膜劑，包括但不限于純丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、硅溶膠等成膜物質。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明以廉價的無機膠凝料為膠凝劑，降低產品的原料成本；以耐候性良好的無機顏料為著色劑，提高產品的耐候性能；以耐酸堿和耐磨損的有機聚合物為包膜劑，提高產品的抗酸堿腐蝕性能和抗磨損性能。此外，本發明通過溫和條件加工，不需要高溫加熱固化和高溫燒結，降低產品生產能耗，最終實現同時降低人造彩砂生產成本和提高產品性能的多重目標。特別是本發明以工業固體廢棄物為顆粒料制備彩砂，利于實現工業固體廢棄物資源化綜合利用，可有效減少天然巖石的開采，保護生態環境。

附圖說明

圖1為工藝流程圖，圖中：1-制漿，2-著色，3-養護，4-包膜，5-包裝。

具體實施方式

實施例1

人造彩砂的制備：