[发明专利]高分子硅铝聚合新材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高分子硅铝聚合新材料及其制备方法。该高分子硅铝聚合新材料的原料按重量份计包括30～50份的赤泥和30～60份的煤矸石。采用赤泥和煤矸石作为原料，既可以合理地利用赤泥和煤矸石，变废为宝，又能提高赤泥和煤矸石的经济利用效率，改善环境。同时，由于赤泥和煤矸石具有较低的导热性，这使得所制备的高分子硅铝聚合新材料具有较好的保温性。此新材料用于保温材料的填充和岩棉生产的主要辅料，此新材料为填充物替代玄武岩、白云石等天然石料达到保护环境的目的。

技术领域

本发明涉及无机材料技术领域，具体而言，涉及一种高分子硅铝聚合新材料及其制备方法。

背景技术

煤矸石是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值，含碳量为20～30％，有些含腐殖酸。中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。煤矸石的无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。

赤泥是铝土矿经“拜耳法”提出氧化铝后产生的残渣。这些残渣新富含氧化铁而呈红褐色，被称之为赤泥矿渣，属于有害固体废物，目前全国赤泥占地数千亩，再加上赤泥对周边化境的污染，其周围无土地可耕种，地下水无法饮用。赤泥的熔点为1200～1250℃，pH值为10～12，粒度为0.08～0.25μm，相对密度为2.7～2.9，表观相对密度为0.8～1.0。其化学成分随提取氧化铝的生产工艺有所不同而轻微不同，主要的矿物组成为钙铝黄长石(Ca₂Al₂SiO₇)、石英(SiO₂)、钙铁榴石(Ca₃Fe₂(SiO₄)₃)和钙钛榴石(Ca₃TiFeSi₃O₁₂)。

水渣是指炼铁高炉矿渣。它在高温熔融状态下，经过用水急速冷却而成为粒化泡沫形状，乳白色，其质轻而松脆、多孔、易磨成细粉。

岩棉又称岩石棉，是矿物棉的一种，以天然岩石如玄武岩、辉长岩、白云岩、铁矿石、铝矾土等物为主要材料，经高温熔化制成的无机质纤维。岩棉经常用作保温材料使用，然而现有的岩棉大多利用玄武岩添加白云石进行生产，这需要大量开山采石，破坏山体地形地貌和生态环境。出于保护环境的目的，有必要开发一种高分子硅铝聚合新材料的制备方法作为为填充物替代玄武岩、白云石等天然石料。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高分子硅铝聚合新材料及其制备方法，以解决现有岩棉等保温材料的制备方法不具有环境友好性的问题。

为了实现上述目的，本发明一个方面提供了保温材料填充物一种高分子硅铝聚合新材料，该高分子硅铝聚合新材料的原料按重量份计包括30～50份的赤泥和30～60份的煤矸石。

进一步地，高分子硅铝聚合新材料的原料按重量份计还包括10～30份的水渣。

进一步地，赤泥与水渣的重量比为50～70∶20～50。

为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种高分子硅铝聚合新材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：将赤泥和煤矸石进行混合、挤压和高温灼烧。

进一步地，混合物还包括水渣。

进一步地，将赤泥、煤矸石和水渣进行压制得到原料球块的过程；优选地，压制的过程中压力为4.5～19.5Pa。