[发明专利]火山灰环保壁材粉及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学与工程及非金属矿深加工领域，尤其涉及一种火山灰环保壁材粉及其生产工艺。

背景技术

低碳环保、节能减排是我国经济发展的热点。随着人们对舒适生活的追求，家庭环保装修已成为引人注目的一大消费热点。据统计，我国室内装修工程量以每年30%的速度增长，由此更是显现出各种各样的问题，比如室内空气污染对居住者的身体影响（如室内装修主要污染物甲醛、氨、VOC、苯类等易引起居住者哮喘、特应性鼻炎、神经及消化类疾病甚至癌症等），湿气引起的建筑物发霉、变质，室内干燥空气引起的建筑材料、家具的干裂、变形等各种问题。因此以硅藻土作为主要功能材料的环保型材料应运而生。但由于中国优质硅藻土资源较少，大多数硅藻土为二级土、三级土，该类硅藻土原矿中含有大量有机物，表面附着着粘土等杂质。因此现在所使用的硅藻土大多数都经过1000℃左右的高温助熔焙烧处理，达到除去杂质、净化硅藻土的目的，但上述高温助熔焙烧处理破坏了硅藻土的孔隙结构使其优秀的吸附性能降低，同时需消耗大量的能源、污染环境、增加企业成本。

火山灰是一种天然的多孔矿物材料，是火山喷发时随同熔岩一起喷发的大量熔岩碎屑和粉尘，沉积到地表面或水中成松散或轻度胶结的物质，开发利用成本较低。火山灰中含有活性较高的SiO₂和Al₂O₃，具有比重小、粒度细、比表面积大的特点，颗粒具有发达的孔结构。目前，在火山灰开发利用上没能充分发掘火山灰功能性，只是作为普通胶凝填料应用在混凝土和改性沥青中，产品附加值不高。与此同时，我国是一个多火山的国家，在我国，北起黑龙江南至海南岛的火山分布区，火山灰资源极其丰富。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种火山灰环保壁材粉及其生产工艺，采用火山灰为主要功能材料，加工过程中能耗低，克服现有技术中存在的加工过程能耗高、污染环境、增加成本、吸附性能降低等问题。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种火山灰环保壁材粉，以所述火山灰环保壁材粉的原料组分的总质量为基准计，所述火山灰环保壁材粉包括以下原料及重量百分含量：优质火山灰15%-40%、凹凸棒石5%-20%、重质碳酸钙10%-30%、高温煅烧高岭土10%-30%、石英砂5%-10%、白炭黑1%-5%、海泡石3%-10%、纤维素醚0.1%-1.2%、胶粉1.5%-2.5%、木质纤维素0.1%-1.2%、减水剂0.1%-0.6%、纳米TiO₂/硅藻土1%-3%、熟石灰5%-12%。

进一步地，所述优质火山灰是指将火山灰原矿经以下处理所得：

（1）将火山灰原矿加入水中，得到火山灰原矿水溶液，不断搅拌进行擦洗，然后加入碱性调节剂，继续搅拌，加入分散剂，继续搅拌至擦洗结束；

（2）将步骤（1）中擦洗结束后得到的溶液经150-200目筛，保留筛下物，并进行离心处理，离心结束后保留沉淀，即为优质火山灰。

优选地，步骤（1）中火山灰原矿水溶液的固形物的质量浓度为50%-70%。

优选地，步骤（1）中擦洗搅拌5~10min后，加入质量浓度为0.1~0.3%的碱性调节剂，继续搅拌5~10min后加入质量浓度为0.2~0.6%的分散剂，并继续搅拌30-40min。

更优选地，碱性调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠等任一种的水溶液。分散剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁。

优选地，步骤（2）中离心处理时溶液的固形物质量浓度为20%-30%，离心因数为4~10，离心时间为3~5min。

进一步地，所述凹凸棒石粒径小于0.045mm，白度大于60%。

进一步地，重质碳酸钙规格为325目，白度大于90%，碳酸钙含量97%以上。

进一步地，石英砂规格100-250目，白度大于82%，SiO₂含量98%以上；白炭黑筛余小于3%,氮吸附比表面积≤160m²/g，白度大于92%。

进一步地，白炭黑筛余小于3%,氮吸附比表面积≤160㎡/g，白度大于92%。

进一步地，海泡石白度大于75%。

进一步地，纳米TiO₂/硅藻土复合材料为光催化功能材料，白度大于75%。

进一步地，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。

所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂。

纤维素醚、胶粉、木质纤维素、减水剂主要用于提高产品的施工性能。