[發明專利]一種固體激發劑及其制備工藝

有效

• 申請號: 201611156603.6
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106587694B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 賈屹海;王川行;何偉發;陳思穎
• 申請（專利權）人: 廣東清大同科環保技術有限公司
• 主分類號: C04B22/06
• 分類號: C04B22/06;C04B28/00
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

本發明現提供一種固體激發劑，各原料及重量份數分別為：堿金屬氫氧化物5?50份；水玻璃溶液50?95份；添加劑0.01?3份；堿金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰的一種或多種；所述添加劑為晶種、鋁酸鈉的一種或者兩種；本發明利用鋁酸鹽能與水玻璃中的硅酸根形成硅氧鋁(?Si?O?Al?)相連的短鏈態，有利于地質聚合物的形成，提高激發劑的激發效率，改善固體激發劑的穩定性。

技術領域

本發明屬于固體廢棄物利用領域，具體涉及一種固體激發劑及其制備工藝。

背景技術

1、地質聚合物是一種由AlO4和SiO4四面體結構單元組成三維立體網狀結構的無機聚合物，化學式為Mn{-(SiO2)zAlO2}n·wH2O。地質聚合物一般是采用激發劑與富含硅鋁酸鹽的無機礦物進行反應，經過混合、成型、固化等工序制備而成，最常用的激發劑體系為堿激發體系。堿性激發劑的作用原理是在堿激發劑的作用下，無機礦物中的鋁硅玻璃相發生Al-O和Si-O鍵解聚斷裂，形成低聚態的硅氧四面體和鋁氧四面體，然后低聚態的硅氧四面體和鋁氧四面體相互連接聚合形成堿鋁硅膠體(-Si-O-Al-的鏈接形式)，隨著膠體量的增多，產生凝膠體，最后凝膠體沉淀把未反應礦物顆粒黏結起來，形成地質聚合物。目前地質聚合物技術在粉煤灰、尾礦、建筑垃圾等大宗固體廢棄物處理及資源化利用的應用上有著極大的發展空間，并且地質聚合物產品在建筑材料、高強材料、固核固廢材料、密封材料、和耐高溫材料等方面均有應用；

2、地質聚合物制備的堿激發劑分為液態激發劑和固態激發劑兩種，最常用的是液態激發劑，一般是單一的水玻璃溶液或者堿金屬氫氧化物和水玻璃的復合體系。固體激發劑的使用較少，一般是單一的堿金屬氫氧化物類，此類激發劑在空氣中穩定性差，容易吸潮。目前最常見的使用方式是將液態激發劑與其他的粉體原料混合，形成半干狀粉體或者加水形成漿體，通過壓制、擠出、澆注、制粒等方式加工成型，然后固化，制備出地質聚合物。制備的地質聚合物具有質地輕、強度高、防火保溫而且耐酸堿腐蝕等優點，形成的產品功能性強，使用壽命長。

3、堿激發劑一般是指苛性堿、堿金屬的硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等物質，目前地質聚合物的研究及制備所采用的激發劑大部分以苛性堿和水玻璃為主。除了單一種類的堿或堿金屬的鹽作為激發劑，還可以通過兩種類型的激發劑復合，形成更具效率和經濟效益的復合激發劑。通過查閱中國專利資料《一種粉煤灰地質聚合物多孔材料及其制造工藝》(申請號201610126820.4)、《一種堿激發膠凝材料及其制備工藝》(申請號201410618006.5)、《地質聚合物與有機高分子復合膠凝材料的制備工藝》(申請號200910022112.6)、《礦渣-粉煤灰復合固體激發劑及其生產方法》(申請號201210091991.X)等相關專利，地質聚合物的激發劑以液體為主，其組分為水玻璃或者氫氧化鈉與水玻璃的復合使用，而固體激發劑的組分一般為氫氧化鈉固體、氫氧化鈉與鈉鹽復合以及固態硅酸鈉為主。由此發現，現有激發劑存在的問題如下：

1.溶液激發劑需要特定的容器，不方便儲存與運輸；

2.激發劑需現配現用；

3.堿金屬硅酸鹽類固體激發劑，常溫下溶解困難，使用不方便，此類激發劑制備的地質聚合物產品性能較低；

4.堿金屬氫氧化物類固體激發劑以NaOH、KOH為主，堿性較強，在空氣中極易吸收水分潮解；

5.固體激發劑的制備的條件要求較高(如真空條件、陳化消解24h以上等)，制備時間長，工藝的難度大，造成能耗較高。

發發明內容

針對目前制備激發劑技術中存在的問題，本發明的目的是制備一種不需現配現用的固體激發劑，可直接與粉料混合使用，需要時也能溶解于水中使用，溶解性好，方便快捷；另外，本發明還提供一種固體激發劑的制備工藝。

為實現本發明的目的，本發明提供了以下技術方案：

一種固體激發劑，各原料及重量份數分別為：