[發(fā)明專利]一種預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111356972.0
• 申請(qǐng)日: 2021-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN114113183A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包申旭;徐賢慶;張一敏;羅勇鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N23/223
• 分類號(hào): G01N23/223;G01N23/2202
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 姜婷

本發(fā)明涉及一種預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法，包括以下步驟：確定硅鋁原料中的硅含量和鋁含量；將硅鋁原料以不同比例混合獲得n組混合原料，并計(jì)算n組混合原料的原料硅鋁摩爾比；將混合原料進(jìn)行堿熱活化處理獲得活化物料，并對(duì)活化物料中的原料活性硅鋁含量進(jìn)行測試，計(jì)算n組混合原料的原料活性硅鋁摩爾比；建立原料硅鋁摩爾比與原料活性硅鋁摩爾比的預(yù)測模型；根據(jù)線性方程預(yù)測硅鋁原料在不同比例下的原料活性硅鋁摩爾比。本發(fā)明提出的預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法，可適用于各種制備地聚合物的原料，操作流程簡單，操作方便，經(jīng)濟(jì)高效，適用范圍廣，對(duì)原料的堿活化處理以及地聚合物制備過程有巨大的指導(dǎo)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地聚合物制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法。

背景技術(shù)

地質(zhì)聚合物是通過在環(huán)境溫度或接近環(huán)境溫度下，鋁硅酸鹽和堿金屬化合物之間的反應(yīng)合成的新型無機(jī)聚合物材料，被認(rèn)為是繼石灰和普通硅酸鹽水泥之后的第三代水泥。由于具有生產(chǎn)工藝簡單、對(duì)環(huán)境影響小以及優(yōu)異的力學(xué)性能、耐久性能、耐高溫性能以及固化重金屬離子等性能，作為各種建筑材料，耐火陶瓷，復(fù)合材料，固定有毒廢物的基質(zhì)以及許多其他材料的快速新興材料使用。

偏高嶺土等天然的礦物原料作為制備地質(zhì)聚合物原料被廣泛使用。出于環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)效益等方面的考慮，近年來制備地聚合物的原料的研究重點(diǎn)有從純天然材料轉(zhuǎn)變到廢料和副產(chǎn)品(如粉煤灰，冶金渣，采礦廢料等)的趨勢。

地聚合物形成的過程受到眾多的內(nèi)外參數(shù)控制，物料中硅鋁組分是影響其結(jié)構(gòu)與性能的一個(gè)主要因素。硅鋁組分會(huì)影響生成的硅鋁凝膠產(chǎn)物的種類以及數(shù)量，進(jìn)而影響地聚合物的結(jié)構(gòu)與性能。對(duì)于天然的高硅鋁活性的偏高嶺土來說，具有反應(yīng)活性的硅鋁組分與物料中的硅鋁組分區(qū)別并不大，然而對(duì)于固廢原料來說，由于其來源的寬泛導(dǎo)致硅鋁原料的非均質(zhì)性，而且其中的硅鋁組分往往反應(yīng)活性較低，因此，如何預(yù)測計(jì)算低硅鋁活性原料中的活性硅鋁比，是后期地聚合物制備以及推廣使用中需要解決的一個(gè)重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中固廢原料成分復(fù)雜、活性硅鋁組分含量低、將不同固廢原料推廣制備地聚合物難度大的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法，包括以下步驟：

獲取至少兩種硅鋁原料，并確定每一種硅鋁原料中的硅含量和鋁含量；

將至少兩種硅鋁原料以不同比例混合獲得n組混合原料，并計(jì)算n組混合原料的原料硅鋁摩爾比，記為M1、M2、M3…Mn；

將混合原料進(jìn)行堿熱活化處理獲得活化物料，并對(duì)活化物料中的原料活性硅鋁含量進(jìn)行測試，計(jì)算n組混合原料的原料活性硅鋁摩爾比，記為N1、N2、N3…Nn；

建立原料硅鋁摩爾比與原料活性硅鋁摩爾比的M-N的預(yù)測模型，對(duì)M1、M2、M3…Mn和對(duì)應(yīng)的N1、N2、N3…Nn進(jìn)行線性方程擬合；

根據(jù)線性方程預(yù)測上述至少兩種硅鋁原料在不同比例下的原料活性硅鋁摩爾比。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提出的預(yù)測堿熱活化地聚合物原料活性硅鋁比的方法，只需要經(jīng)過少量的取樣測試就能夠有效建立原料的活性硅鋁比預(yù)測模型，可適用于各種制備地聚合物的原料，操作流程簡單，操作方便，可省去后續(xù)大量測試計(jì)算的費(fèi)用和程序，經(jīng)濟(jì)高效，適用范圍廣；

本發(fā)明提出的活性硅鋁比預(yù)測模型以及對(duì)應(yīng)的線性方程擬合優(yōu)度高，擬合效果顯著，對(duì)原料的堿活化處理以及地聚合物制備過程有巨大的指導(dǎo)價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1原料硅鋁摩爾比M與活性硅鋁摩爾比N的關(guān)系及線性擬合方程；