[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋁土礦洗礦泥改性制備聚烯烴復(fù)合材料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210161175.5
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114409991A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃劍;伍澤廣;吳海文;張正林;黃振藝;高國(guó)華;于鐵妮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08L23/12;C08L51/06;C08K9/06;C08K3/34;C08K9/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 周晟

本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁土礦洗礦泥改性制備聚烯烴復(fù)合材料的方法，包括如下步驟：將鋁土礦洗礦泥進(jìn)行預(yù)處理，得到鋁土礦洗礦泥粉體，然后加入偶聯(lián)劑、相容劑、潤(rùn)滑劑進(jìn)行改性處理，得到活性洗礦泥粉體，然后加入相當(dāng)于活性洗礦泥粉體質(zhì)量60?120%的聚烯烴原料，經(jīng)過(guò)擠出成型制成母粒，然后加入相當(dāng)于活性洗礦泥粉體質(zhì)量300?600%的聚烯烴原料，經(jīng)過(guò)成型工藝制得鋁土礦洗礦泥/聚烯烴復(fù)合材料。該方法操作簡(jiǎn)單，既可提高鋁土礦洗礦泥的資源化利用水平，又可改善聚烯烴材料的理化性能指標(biāo)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體廢物-鋁土礦洗礦泥的資源化利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體別涉及一種鋁土礦洗礦泥改性制備聚烯烴復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)

無(wú)機(jī)礦物粉體填料是現(xiàn)在塑料行業(yè)僅次于樹(shù)脂的第二大消費(fèi)原料，增加礦物粉體用量，節(jié)約樹(shù)脂原料，開(kāi)發(fā)具有特種功能性、高附加值的塑料產(chǎn)品，是塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。鋁土礦洗礦泥的長(zhǎng)期堆存不僅容易造成環(huán)境污染，還存在尾礦庫(kù)等安全隱患；利用其主要成分片層結(jié)構(gòu)的粘土礦物、分散性好、粒度細(xì)的特性，制備成聚烯烴塑料復(fù)合材料，不經(jīng)可以節(jié)約大量樹(shù)脂等化石能源材料，還可改善復(fù)合材料的力學(xué)性能指標(biāo)。

目前內(nèi)關(guān)于鋁土礦洗礦泥的研究主要集中在鋁土礦洗礦泥的脫水的脫水及固化方面。陳善應(yīng)等探索了不同配置濃度的有機(jī)絮凝劑PAM對(duì)鋁土礦礦泥的沉降作用，提出兩段投加方式，先投加低濃度PAM藥液，快速形成小絮團(tuán)，再投加高濃度藥液，使小絮團(tuán)聚合，既減少了PAM粉末用量，又能達(dá)到較好的脫水效果。姜燕清等采用沉降試驗(yàn)法研究了不同pH值及用量下，不加助凝劑，加無(wú)機(jī)凝聚劑（FeSO₄·7H₂O、PAC和PFS）和有機(jī)絮凝劑PAM對(duì)鋁土礦尾礦沉降的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)顆粒表面電性是影響尾礦沉降的重要因素，不加助凝劑時(shí)調(diào)節(jié)礦漿pH=7左右可實(shí)現(xiàn)尾礦的較好沉降。李旺興等發(fā)明了一種鋁土礦選礦洗礦尾礦堆存的方法，該發(fā)明要求采用濃密、濃縮、添加脫水劑等預(yù)處理方式獲得固含量大于600ｇ/L的底流，再對(duì)底泥進(jìn)行固化處理。固化劑由固化基料和固化助劑組成，固化基料選用石灰粉，固化助劑選用石膏、粉煤灰、礦渣粉、硫酸鹽，石灰粉基料與固化助劑的重量比為50~100：0~50，且要求固化劑粒度小于0.5mm，與預(yù)處理底泥混合攪拌均勻后，壓實(shí)固化，可實(shí)現(xiàn)鋁土礦洗礦泥的干堆(zl200610156329) 。上述方法均只是專(zhuān)注于鋁土礦洗礦泥的脫水與固化技術(shù)的研究，對(duì)于如何對(duì)鋁土礦洗礦泥進(jìn)行資源化利用，尤其是制備聚烯烴復(fù)合材料的研究尚未見(jiàn)到報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種土礦洗礦泥改性制備聚烯烴復(fù)合材料的方法，該方法將大宗工業(yè)固體廢棄物鋁土礦洗礦泥經(jīng)制成聚烯烴復(fù)合材料，不僅能夠?yàn)殇X土礦洗礦泥的資源化利用提供了可靠途徑，還為聚烯烴復(fù)合材料的生產(chǎn)起到節(jié)約原料、降低成本等作用，具有廣闊的發(fā)展前景。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

所述的鋁土礦洗礦泥改性制備聚烯烴復(fù)合材料的方法，包括如下步驟：將鋁土礦洗礦泥進(jìn)行預(yù)處理，得到鋁土礦洗礦泥粉體，然后加入偶聯(lián)劑、相容劑、潤(rùn)滑劑進(jìn)行改性處理，得到活性洗礦泥粉體，然后加入相當(dāng)于活性洗礦泥粉體質(zhì)量60-120%的聚烯烴原料，經(jīng)過(guò)擠出成型制成母粒，然后加入相當(dāng)于活性洗礦泥粉體質(zhì)量300-600%的聚烯烴原料，經(jīng)過(guò)成型工藝制得鋁土礦洗礦泥/聚烯烴復(fù)合材料。

所述原料鋁土礦洗礦泥為堆積型鋁土礦經(jīng)過(guò)洗礦和選礦后脫離出來(lái)的礦泥，所述的聚烯烴原料為聚乙烯和/或丙烯樹(shù)脂。

所述鋁土礦洗礦泥預(yù)處理包括以下步驟：將鋁土礦洗礦泥經(jīng)過(guò)絮凝沉淀、板框壓濾，然后在100-125℃條件下干燥使含水率小于5%，研磨得到D50粒度指標(biāo)為500-1000目的粉體，即得鋁土礦洗礦泥粉體。

所述的絮凝過(guò)程所用的絮凝劑為聚丙烯酰胺絮凝劑和/或聚合氯化鋁絮凝劑。

所述的改性處理包括以下步驟：將鋁土礦洗礦泥粉體放入高速混合機(jī)中在60-90℃高速攪拌5-20min，然后加入偶聯(lián)劑、相容劑、潤(rùn)滑劑在70-110℃條件下繼續(xù)高速混合攪拌30-90min，得到活性洗礦泥粉體。