[发明专利]一种石墨尾矿复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨尾矿复合材料及其制备方法，所述石墨尾矿复合材料包括如下重量份的组分：石墨尾矿10‑40份、塑料40‑70份、矿物粉料10‑40份、相容剂1‑10份；该石墨尾矿复合材料通过将石墨尾矿、矿物粉料混合粉磨，得到改性混合粉末；将改性混合粉末、塑料、相容剂混匀，得到混合物；将混合物进行混炼、成型，制得。本发明的石墨尾矿复合材料具有优异的力学、导热、阻燃、电磁屏蔽等性能，应用范围广泛；同时提高了石墨尾矿、赤泥等废弃物的利用率，减少了废弃物堆放造成的环境污染，而且制作成本低。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体而言，涉及一种石墨尾矿复合材料及其制备方法。

背景技术

石墨尾矿是石墨矿生产过程中，对石墨矿石进行粉碎、球磨、细磨，并采用浮选、磁选等工艺精选之后排放的工业固体废弃物，常作为固体废料排至河沟或抛置于矿山附近堤坝的尾矿库中，然而在多雨季节容易造成溃坝、滑坡或泥石流，破坏大面积的土地，水体遭受污染以及危及人身和财产的安全。

目前，石墨尾矿资源化利用途径主要包括：一是从石墨选矿尾矿中回收有价矿物，二是用于制备白炭黑，三是在建材工业上的应用，其中主要集中在制作免烧结砖、烧结砖瓦、加气混凝土、泡沫混凝土、水泥配料以及作为道路基层材料等领域。然而上述应用制备的产品，性能单一，应用范围窄。

电磁污染已成为继噪音污染、水污染、空气污染之后威胁人类健康的第四大公害，为防止电磁污染，采用电磁屏蔽材料进行屏蔽是主要的防范方法之一，而高屏蔽效率、低密度和经济节约型的电磁屏蔽材料则是研究发展的重点。现有大部分电磁屏蔽材料采用金属材料、本征型导电聚合物和填充型导电聚合物复合材料。前两种材料分别利用金属、涂覆的导电涂料或者导电金属敷层，屏蔽效果好、适用范围广，但其成本较高，难以规模化利用。而采用金属镀层制成的电子屏蔽材料又存在镀层工艺繁琐和容易造成环境污染等问题，同时在使用过程中又会产生金属镀层容易脱落并由此影响电磁屏蔽效果的现象。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种石墨尾矿复合材料，该石墨尾矿复合材料具有优异的力学、导热、阻燃、电磁屏蔽等性能，制作成本应低，用范围广泛。

本发明的第二目的在于提供一种石墨尾矿复合材料的制备方法，通过该方法能够制备得到上述具有优异的力学、导热、阻燃、电磁屏蔽等性能的石墨尾矿复合材料。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种石墨尾矿复合材料，包括如下重量份的组分：

石墨尾矿10-40份、塑料40-70份、矿物粉料10-40份、相容剂1-10份；

优选地，石墨尾矿复合材料包括如下重量份的组分：

石墨尾矿20-40份、塑料60-70份、矿物粉料10-30份、相容剂4-7份。

本发明通过在塑料中添加石墨尾矿、矿物粉料、相容剂，获得了具有优异的力学、导热、阻燃、电磁屏蔽等综合性能的复合材料；同时，该复合材料制作成本低，应用范围广泛；特别是，利用石墨尾矿和矿物粉料作为原料，既降低了复合材料的生产成本，同时解决了环境污染等问题，为石墨尾矿的资源化利用提供了一种新的途径。

其中，所添加的矿物粉料可以用于改善石墨尾矿表面性能，改善石墨尾矿复合材料机械力学性能。

本发明对采用的石墨尾矿不作严格限制；优选地，所述石墨尾矿的组成为SiO₂30％-60％Al₂O₃ 5％-20％CaO 5％-25％Fe₂O₃ 3％-15％K₂O<6％MgO 1％-3％；