[發明專利]粘結劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011349375.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112442328B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 方釗;黃文龍;張興良;彭嘉鑫;李林波
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J161/06;C09J161/00;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王闖

本發明提供一種粘結劑及其制備方法和應用。粘結劑，其原料以質量百分比計算，包括：樹脂基料25％?40％、填料20％?40％、改性劑5％?10％、稀釋劑20％?40％、固化劑5％?10％和添加劑5％?10％；所述填料包括鋁電解廢舊陰極粉。粘結劑的制備方法，包括：將所述原料混合得到所述粘結劑。粘結劑的應用，用于炭材料連接。本申請提供的粘結劑，可廣泛應用于冶金、化工、機械等領域所用炭材料的不可拆卸型連接。該粘結劑的凝固時間短、粘結強度高、耐熱性能優異、粘結處無應力集中、穩定性好，對所粘結炭材料高溫環境下的導電、導熱等理化性能不產生影響，在炭材料用高溫粘結劑領域具有廣泛的應用價值和應用前景。

技術領域

本發明涉及環保領域，尤其涉及一種粘結劑及其制備方法和應用。

背景技術

鋁電解廢舊陰極是電解鋁生產過程中所排放的主要固體廢棄物之一。鋁電解槽廢舊陰極炭塊的主要成分包括炭、氧化鋁、電解質(冰晶石、氟化鈉、氟化鋁)、碳化鋁、碳化鈉和氰化物等。由于其中含有可溶氟及氰化物，根據《危險廢物鑒別標準-通則》(GB 34330—2017)及《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》(GB 5085.3—2007)，鋁電解廢舊陰極屬于危險固體廢棄物，若不得到合適的處理，將對環境產生巨大危害。對于鋁電解廢舊陰極的處理，既是資源回收的有效措施，同時也是環境保護的必然要求。因此，如何高效合理、經濟環保的對鋁電解廢舊陰極進行處理，成為了鋁電解行業亟待解決的問題。

從已公開的技術來看，目前對于鋁電解廢舊陰極的處理所采取的技術和方法可以分為三大類：一是根據物質物理性質的差異，例如溶解性、表面性質、吸水性和密度等把炭與其它物質分離開來；二是利用化學方法處理氟化物，氧化鋁，氰化物等；三是采用熱處理法，如高溫燃燒等對鋁電解廢舊陰極進行熱處理。上述方法以無害化處理為主，并未涉及經無害化處理后所得產物的進一步利用方法和技術。無害化處理后的鋁電解廢舊陰極，若不能得到進一步的及時利用，僅堆存處理，一方面，將造成礦物資源的極大浪費，另一方面，無害化處理過程中所消耗的技術及能耗成本，也無法得到補償，無害化處理技術難以得到工業化推廣及應用。此外，一些技術和方法雖然涉及到了經處理后鋁電解廢舊陰極的利用，但所提出的利用方法，產品附加值低，經濟效益差，仍然面臨著難以廣泛工業化推廣應用的問題。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的在于提供一種粘結劑及其制備方法和應用，以解決上述問題。

為實現以上目的，本發明特采用以下技術方案：

一種粘結劑，其原料以質量百分比計算，包括：

樹脂基料25％-40％、填料20％-40％、改性劑5％-10％、稀釋劑20％-40％、固化劑5％-10％和添加劑5％-10％；

所述填料包括鋁電解廢舊陰極粉。

基料是粘結劑的主要成分，填料、改性劑、稀釋劑、固化劑以及添加劑則是作為粘結劑助劑，能夠提高粘結劑性能、降低成本。

可選地，上述粘結劑的原料中，樹脂基料的用量可以是25％、30％、35％、40％以及25％-40％之間的任一值；填料的用量可以是20％、25％、30％、35％、40％以及20％-40％之間的任一值；改性劑的用量可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％以及5％-10％之間的任一值；稀釋劑的用量可以是20％、25％、30％、35％、40％以及20％-40％之間的任一值；固化劑的用量可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％以及5％-10％之間的任一值；添加劑的用量可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％以及5％-10％之間的任一值。

優選地，所述填料以其自身總質量為100％計算，包括：

鋁電解廢舊陰極粉70％-90％、硼粉5％-20％和碳化硅5％-20％。

填料選擇不與基料發生反應的鋁電解廢舊陰極粉、硼粉和碳化硅，降低了成本并且賦予粘結劑優良性能。