[發明專利]高分子硅鋁聚合新材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811413326.1
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN111217548A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 崔師斌
• 申請（專利權）人: 崔師斌
• 主分類號: C04B18/02
• 分類號: C04B18/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種高分子硅鋁聚合新材料及其制備方法。該高分子硅鋁聚合新材料的原料按重量份計包括30～50份的赤泥和30～60份的煤矸石。采用赤泥和煤矸石作為原料，既可以合理地利用赤泥和煤矸石，變廢為寶，又能提高赤泥和煤矸石的經濟利用效率，改善環境。同時，由于赤泥和煤矸石具有較低的導熱性，這使得所制備的高分子硅鋁聚合新材料具有較好的保溫性。此新材料用于保溫材料的填充和巖棉生產的主要輔料，此新材料為填充物替代玄武巖、白云石等天然石料達到保護環境的目的。

技術領域

本發明涉及無機材料技術領域，具體而言，涉及一種高分子硅鋁聚合新材料及其制備方法。

背景技術

煤矸石是碳質、泥質和砂質頁巖的混合物，具有低發熱值，含碳量為20～30％，有些含腐殖酸。中國歷年已積存煤矸石約1000Mt，并且每年仍繼續排放約100Mt，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災。煤矸石的無機成分主要是硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。

赤泥是鋁土礦經“拜耳法”提出氧化鋁后產生的殘渣。這些殘渣新富含氧化鐵而呈紅褐色，被稱之為赤泥礦渣，屬于有害固體廢物，目前全國赤泥占地數千畝，再加上赤泥對周邊化境的污染，其周圍無土地可耕種，地下水無法飲用。赤泥的熔點為1200～1250℃，pH值為10～12，粒度為0.08～0.25μm，相對密度為2.7～2.9，表觀相對密度為0.8～1.0。其化學成分隨提取氧化鋁的生產工藝有所不同而輕微不同，主要的礦物組成為鈣鋁黃長石(Ca₂Al₂SiO₇)、石英(SiO₂)、鈣鐵榴石(Ca₃Fe₂(SiO₄)₃)和鈣鈦榴石(Ca₃TiFeSi₃O₁₂)。

水渣是指煉鐵高爐礦渣。它在高溫熔融狀態下，經過用水急速冷卻而成為粒化泡沫形狀，乳白色，其質輕而松脆、多孔、易磨成細粉。

巖棉又稱巖石棉，是礦物棉的一種，以天然巖石如玄武巖、輝長巖、白云巖、鐵礦石、鋁礬土等物為主要材料，經高溫熔化制成的無機質纖維。巖棉經常用作保溫材料使用，然而現有的巖棉大多利用玄武巖添加白云石進行生產，這需要大量開山采石，破壞山體地形地貌和生態環境。出于保護環境的目的，有必要開發一種高分子硅鋁聚合新材料的制備方法作為為填充物替代玄武巖、白云石等天然石料。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種高分子硅鋁聚合新材料及其制備方法，以解決現有巖棉等保溫材料的制備方法不具有環境友好性的問題。

為了實現上述目的，本發明一個方面提供了保溫材料填充物一種高分子硅鋁聚合新材料，該高分子硅鋁聚合新材料的原料按重量份計包括30～50份的赤泥和30～60份的煤矸石。

進一步地，高分子硅鋁聚合新材料的原料按重量份計還包括10～30份的水渣。

進一步地，赤泥與水渣的重量比為50～70∶20～50。

為了實現上述目的，本發明一個方面提供了一種高分子硅鋁聚合新材料的制備方法，制備方法包括以下步驟：將赤泥和煤矸石進行混合、擠壓和高溫灼燒。

進一步地，混合物還包括水渣。

進一步地，將赤泥、煤矸石和水渣進行壓制得到原料球塊的過程；優選地，壓制的過程中壓力為4.5～19.5Pa。