[发明专利]赤泥熔渣制备隔气材料的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用赤泥熔渣制备隔气材料的方法，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物处理新技术，尤其适合于铝冶金废弃物二次提炼金属后废弃残渣的环境友好型资源化循环利用。

背景技术

赤泥熔渣是从赤泥中提炼铁或有色金属后剩余的残渣。随着我国氧化铝工业的发展，2013年我国赤泥的排放量已达7300万吨。赤泥的露天堆放造成了严重的土壤退化、水环境的重金属污染和大气污染等环境问题。赤泥的循环利用主要包括两个方面，一方面是回收赤泥中的铁、铝等有价金属，另一方面是直接作为建筑材料的原料加以利用。目前我国的赤泥再利用率只有4％，亟需一种能够大量消纳赤泥的回收利用方法。赤泥经过铁回收处理后熔渣的主要组成是硅氧化物、铝氧化物和铁氧化物，具有一定的火山灰活性，可以与水泥掺和使用，参与水泥的水化反应。故可以将赤泥熔渣与水泥、有机聚合物配合，制备有机-无机组分的隔气防火材料。这一方法操作简便，成本低廉，且对赤泥熔渣中含有的重金属等有害物质有固化作用，能够减少环境风险，是一项应用前景十分广泛的技术。煤矿火灾是危害安全生产五大灾害之一，我国重点煤矿容易发生自燃火灾的矿井大约有51.3％，发生火灾时期最短的只有20天左右，在火灾发生总数中有自燃引起的就占到90％，比如由于矿井火灾诱发瓦斯和煤尘爆炸等事故，严重的威胁到矿区人民生命和财产安全，妨碍煤炭行业可持续健康发展。如何解决煤矿生产工作中的安全问题，是煤炭行业主管部门和煤矿管理者需要认真分析研究解决的一个重要课题。本发明以赤泥熔渣为主要原材料，采用聚合物乳液对水泥基材料进行改性，确立了一种操作简便、成本低廉、效果显著、绿色环保的工业废弃物制备煤矿用隔气材料的方法，生产的产品在煤矿防止自燃、冷库建设、保温墙体构建等领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明以赤泥熔渣为主要原材料，采用聚合物乳液对水泥基材料进行改性，确立了一种操作简便、成本低廉、效果显著、绿色环保的工业废弃物制备隔气材料的方法，生产的产品在煤矿防止煤层自燃、冷库建设、保温墙体构建等领域具有广阔的应用前景。

本发明按以下步骤完成：

1.将赤泥熔渣干燥，破碎后过80目筛备用；

2.将上述筛分后的赤泥熔渣与水泥按质量比为1:0.5-1的比例混合搅拌均匀，制备成干粉，单独包装备用；

3.现场施工时，先将聚合物乳液与水按1：1的比例混合均匀后，加入消泡剂搅拌混合均匀，消泡剂的用量为料浆总质量的0.1-0.15％，制成混合乳液，所述的聚合物乳液为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液，苯丙乳液，丙烯酸乳液，聚醋酸乙烯酯乳液中的一种或几种混合物，所述的消泡剂为磷酸酯消泡剂，聚醚类消泡剂，有机硅消泡剂中的一种或几种混合物；

4.将2中制备的干粉与3中制备的乳液混合，乳液与干粉质量比为0.5-0.8：1，然后再次加入消泡剂，消泡剂的用量均为料浆总质量的0.1-0.15％，慢速搅拌1-4分钟；

5.用喷涂机将料浆均匀喷涂在保护面上，喷涂厚度为2-5mm，如一次喷涂未能达到要求的厚度，需在24h后再次进行喷涂。

本方法具备以下特点：

1采用赤泥熔渣为原料，可以有效消纳工业固体废弃物，具有良好的环境效益；

2.防火材料有良好的裂缝渗透能力，能够最大的程度的填充裂缝和孔洞，达到良好的隔气防火效果；

3.涂层厚度仅为2-5mm，用料少，施工简便，成本低廉；

4.防火材料抗拉伸性能好，能适应煤层自身的变形，固化后无开裂，耐久性好，便于煤层的再次开采；

下面结合说明书附图和实施方案进一步阐述本发明的内容。

附图说明

为进一步了解本发明，下面用附图描述本发明工艺流程及材料的具体形貌特征。

图1是赤泥渣制备隔气材料的工艺流程图。

图2是赤泥渣隔气材料的表观形貌照片。(a)样品的实物图；(b)样品的扫描电镜图。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作3进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

实施例1：

赤泥熔渣制备隔气材料的工艺，具体包括下列步骤：