[發明專利]一種以鐵尾礦為原料制備的膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板及其制備方法

有效

• 申請號: 201810987697.4
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109020378B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 王建國;宋鑫;包志康;楊駿
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/02;C04B38/08;C04B18/12;C04B14/06
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 余培養

1.一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于按重量份計，將鐵尾礦渣20~60份、普通硅酸鹽水泥70~100份、纖維素5~8份、膠粉8~12份、短纖維絲3~5份、膨脹珍珠巖15~25份和疏水二氧化硅氣凝膠粉末12~16份混合，加水攪拌均勻，形成漿糊狀的混合物后，倒入模具中，并在所述漿糊狀的混合物中嵌入纖維網格布3~8份，自然風干，脫模，即得膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板；

所述鐵尾礦渣和疏水二氧化硅氣凝膠粉末的制備方法為，包括以下步驟：

1）鐵尾礦粉末與氫氧化鈉顆粒混合，在馬弗爐中加熱至400~500℃下保持2~3h發生堿溶反應，冷卻至室溫，冷卻后的混合物與水混合，加熱攪拌，過濾，濾渣干燥即得所述鐵尾礦渣，濾液收集，即得粗硅溶液；

2）步驟1）所得粗硅溶液與水玻璃溶液混合均勻后，倒入鹽酸水溶液中至pH值為2~4，攪拌10~20min充分水解，向水解后的混合液中滴加入稀氨水溶液調至pH值為7~8，靜置待形成塊狀凝膠，再于40-50℃的水浴溫度下老化20-40min，得濕溶膠；

3）將步驟2）所得濕溶膠碾碎后，加入去離子水攪拌洗滌1~2h，抽濾，濾渣浸入無水乙醇中攪拌0.5~1.5h進行溶劑交換，再進行抽濾，濾渣浸入改性液中攪拌0.5~1h，得改性混合液；

4）將步驟3）所得改性混合液靜置分層，取上層液浸入到正己烷中攪拌洗滌20~40min，進行抽濾，濾渣進行常壓干燥后，置于馬弗爐內于450~550℃下焙燒1~2h，即得所述的疏水二氧化硅氣凝膠粉末。

2.根據權利要求1所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟1）中，鐵尾礦粉末的目數為100目以上；所述鐵尾礦的成分包括SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃和Fe₂O₃。

3.根據權利要求1所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟1）中，鐵尾礦粉末與氫氧化鈉顆粒的質量比為1 : 1.3~2.1；所述冷卻后的混合物的質量與水的體積的比為1 : 3~6，質量的單位為g，體積的單位為mL；加熱攪拌的溫度為70~85℃。

4.根據權利要求1所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟2）中，粗硅溶液與水玻璃溶液的體積比為7~9：1；鹽酸水溶液的濃度為1~3mol/L；稀氨水溶液的濃度為0.2~0.6mol/L。

5.根據權利要求4所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟2）中，粗硅溶液與水玻璃溶液的體積比為7~9：1；鹽酸水溶液的濃度為2mol/L；稀氨水溶液的濃度為0.4 mol/L。

6.根據權利要求2所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟3）中，碾碎后的濕溶膠的質量與去離子水的體積比為1：1.2~2.5；濾渣浸入無水乙醇中攪拌時，濾渣的質量與無水乙醇的體積比為1：0.9~1.4；質量的單位為g，體積的單位為mL。

7.根據權利要求1所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟3）中，改性液由正己烷與三甲基氯硅烷構成，所述改性液中正己烷與三甲基氯硅烷的體積比為8~12 : 1；濾渣浸入改性液中攪拌時，濾渣的質量與改性液的體積比為1：1~1.5，質量的單位為g，體積的單位為mL。

8.根據權利要求7所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于所述改性液中正己烷與三甲基氯硅烷的體積比為10 : 1。

9.根據權利要求1所述的一種以鐵尾礦為原料制備膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板的方法，其特征在于步驟4）中上層液與正己烷的體積比為1：0.5~1；常壓干燥的溫度為50~60℃，時間為0.5~1h。

10.根據權利要求1~9任一所述的方法制備的膨脹珍珠巖氣凝膠復合保溫板。