[发明专利]填料的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及沥青混凝土领域，公开了一种填料的制备方法及其用于沥青混凝土填料的应用。该方法包括如下步骤：(1)将催化剂细粉与碱溶液进行接触；(2)将步骤(1)得到的产物进行焙烧；(3)将步骤(2)得到的产物与有机硅表面活性剂混合；其中，所述有机硅表面活性剂为甲基硅酸钠和/或乙基硅酸钠。本发明的填料制备方法简单，有效降低催化剂科研与生产企业经营成本的同时，降低了交通建筑企业的材料成本。

技术领域

本发明涉及沥青混凝土领域，具体涉及一种填料的制备方法及其用于沥青混凝土填料的应用。

背景技术

填料，亦称矿粉，在沥青混合料中起到填充作用，其对于调节沥青混凝土的孔隙率，调整级配以及控制沥青混凝土的密实度具有重要作用。填料与沥青共同形成沥青胶浆，提高了沥青混凝土的强度和稳定性。填料含量的多少对于沥青混凝土的高温抗车辙能力、低温抗裂性以及防水性能。

我国基础建设特别是高速公路事业持续高速发展。截至2018年底，我国各级公路的总里程已经超过470万公里，跃居世界第一。值得注意的是，我国各等级路面交通状况存在载荷大，车次频率高的特点。因此，庞大的公路网体系建设与养护需要大量的沥青、集料以及填料材料。

目前，针对沥青混合料的无机改性研究已经有了一定进展。肖田等将膨润土加入沥青混凝土，表明膨润土等对沥青性能有较大提升作用。魏建明等将FCC催化剂催化反应过程中产生的＜40μm的粉末作为沥青的改性剂直接使用，实验发现其对沥青的高温性能有较大提升。

另一方面，催化剂作为炼油以及化工工艺的灵魂其作用愈发突出，其应用范围已经覆盖了炼油、精细化工、无机化工、吸附分离以及三废处理等多领域，用量呈突跃式增长。催化剂按照形态分为条形、粉状、片状以及球型，其作为固体物料，生产过程中不可避免会因磨损与挤压等产生较多数量的细粉。此类细粉主要成分为无机的硅铝酸盐以及少量的其它金属氧化物，粒径在40μm以下，此类细粉因成分与粒径特性容易进入人类和动物的呼吸系统导致机体受损。当前该类细粉尚无合理的利用方式，绝大多数都是作为固体废弃物处理，不仅是资源的浪费，而且增加了催化剂研发与生产企业的经营成本。目前阶段，针对催化剂生产过程中产生的细粉在道路沥青混凝土领域的应有尚无文献报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种填料的制备方法及其用于沥青混凝土填料的应用，利用本发明的制备方法可以将催化剂细粉回用做沥青混凝土填料，且该方法工艺简单，成本较低。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种填料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将催化剂细粉与碱溶液进行接触；

(2)将步骤(1)得到的产物进行焙烧；

(3)将步骤(2)得到的产物与有机硅表面活性剂混合；

其中，所述有机硅表面活性剂为甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、乙基硅酸钠和/或乙基硅酸钾。

优选地，步骤(1)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液；更优选地，所述碱溶液的浓度为0.1-1mol/L，优选为0.3-0.8mol/L。

优选地，步骤(1)中，所述接触的条件包括：温度为40-100℃，时间为0.5-10h。

优选地，所述接触的条件包括：温度为60-100℃，时间为1-4h；更优选地，所述接触的条件包括：温度为80-90℃，时间为2-3h。

优选地，步骤(2)中，所述焙烧的条件包括：温度为500-600℃，时间为3-8h；更优选地，所述焙烧的条件包括：温度为520-560℃，时间为4-6h。

优选地，该方法还包括先将步骤(1)得到的产物进行洗涤之后，再进行所述焙烧。

优选地，所述洗涤使得水洗液pH为7-9，优选为7-8。