[发明专利]一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 202010124173.X 申请日: 2020-02-27
公开(公告)号: CN111253097B 公开(公告)日: 2022-03-15
发明(设计)人: 李峰;崔孝炜;刘璇;周春生;张国春;刘彦峰;刘君;刘明宝;李晓龙 申请(专利权)人: 商洛学院
主分类号: C04B12/00 分类号: C04B12/00
代理公司: 西安瀚汇专利代理事务所(普通合伙) 61279 代理人: 汪重庆
地址: 726000 陕西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 尾矿 聚物胶凝 材料 制备 方法
【说明书】:

发明提供了一种钼尾矿制备地聚物胶凝材料的制备方法;包括如下步骤:将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至200目以下后,与固体NaOH、KOH、或两者混合物按一定比例混合,机械搅拌5‑10分钟混合均匀,放入马弗炉中在500‑700℃下煅烧30‑90min,冷却后与适量去离子水混合,液固比为0.4‑0.6;将所制得的混合料放入钢模中,10‑30MPa压制成型,坯体用塑料薄膜密封,在40‑60℃、90‑95%养护箱内养护24‑72小时,去掉密封薄膜,即制得地聚物胶凝材料。本发明利用固体废弃物钼尾矿配以粉煤灰制备地聚物胶凝材料,实现变废为宝,且工艺简单、成本低、能耗小,为钼尾矿的综合利用提供了一条有效途径。

技术领域

本发明属于无机胶凝材料技术领域,特别涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法。

背景技术

我国钼矿资源丰富,位居世界首位,但由于钼矿石品位通常较低,经选矿后绝大部分都以尾矿形式排出,大量钼尾矿的堆积,给周围的生态环境和人们的生存健康带来极大危害,存在极大的安全隐患。另一方面,钼尾矿除含有极少量的有价伴生元素外,主要由方解石和白云石等组成,其中主要成分为SiO2(含量接近80%),其它杂质含量较低,主要为氧化铁、氧化铝、氧化钾等金属氧化物,是良好的硅铝原料,具有巨大的资源利用前景。因此,结合钼尾矿资源的特点,积极开展其综合利用,即有利于废弃物的资源回收,又有利于区域环境的保护。

地聚物材料是近年来研究较多的一种新型无机硅铝质胶凝材料。自法国科学家Joseph Dav-idovits于1985年提出地聚物的概念后,地聚物的研究已得到广泛关注。地聚物材料具有机械性好、耐久性强、耐酸碱腐蚀、耐火耐高温等优良性能,且还具有完美代替水泥的胶凝性能,在建筑材料、高强材料、核废料固封材料和耐高温材料等方面都有一定应用。

目前制备地聚物胶凝材料主要采用活性较高的硅铝原料,其高活性是指可溶性Si、Al的含量较高(碱性环境),它们可直接参与地质聚合反应,但是对低活性硅铝质工业废弃物制备地聚物胶凝材料的研究还鲜有报道。

对低活性硅铝质原料进行活化预处理研究,用以提高低活性硅铝原料参与聚合反应的能力,不但可以扩大制备地聚物胶凝材料的原料来源,也将有利于地聚合材料更广泛的应用。本发明围绕钼尾矿制备地聚物胶凝材料开展研究,寻找广泛廉价的铝硅原料,制得环境友好的地聚物胶凝材料,具有非常重要的理论和应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供了一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明涉及一种钼尾矿地聚物胶凝材料的制备方法,所述方法包括如下步骤:

步骤1,原料预处理;将钼尾矿和粉煤灰分别磨碎至粉末状,得粉末混合物,

步骤2,地聚物浆料制备:所述粉末混合物与固体NaOH、KOH或两者混合物)混合,机械搅拌至混合均匀,放入马弗炉煅烧,冷却,与适量去离子水混合,得混合料;将混合料放入钢模中,压制成型,坯体用塑料薄膜密封,放在养护箱内养护,去掉密封薄膜,即得钼尾矿地聚物胶凝材料。

优选地,步骤1中,所述粉末混合物的粒径≤200目。

优选地,步骤1中,所述钼尾矿中SiO2的质量百分数为70%-85%,Al2O3的质量百分数为3%-6%;所述粉煤灰中SiO2的质量百分数为40%-50%,Al2O3的质量百分数为30%-40%。

优选地,步骤1中,所述钼尾矿与粉煤灰质量比为4:1。

优选地,步骤2中,所述粉末混合物与固体NaOH、KOH或两者混合物的质量比为5:1。

优选地,步骤2中,所述机械搅拌时间为5-10分钟。

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