[发明专利]一种多元复合物相材料及其制备方法

说明书

本发明涉及煤资源利用领域，公开了一种多元复合物相材料及其制备方法，该方法包括：(1)将含有粉煤灰的物料在酸性条件下进行反应，并将得到的混合物进行过滤，得到酸法提铝残渣(2)将所述酸法提铝残渣在碱性条件下进行反应，得到脱硅白泥；以及(3)将所述脱硅白泥依次进行煅烧、研磨、压制成型和烧结。由本发明的方法制备得到的多元复合物相材料的抗折强度、耐火度和体积密度等性能较现有技术获得的多元复合物相材料均得到较大的改善。

技术领域

本发明涉及煤资源利用领域，具体地，涉及一种制备多元复合物相材料的方法以及由该方法制备得到的多元复合物相材料。

背景技术

粉煤灰是煤或煤粉燃烧后的细粒分散状残余物，主要产生于电厂生产所用的煤粉炉、循环流化床等。随着经济的飞速发展，煤炭用量增加，粉煤灰的排放量也与日俱增。我国是世界煤炭消耗量最大的国家，粉煤灰的排放量更是惊人。目前，国内粉煤灰的累计堆放量已达到数十亿吨，因而经济且合理地利用及消耗粉煤灰的问题已迫在眉睫。

白泥是粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝的残渣，其化学成分复杂，主要为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、氧化钙以及未燃炭等。据统计，粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝工艺每生产1吨氧化铝，大约产生1.3吨白泥。由于白泥颗粒较细，化学成分复杂，流失将对农田、河流、地下水等资源造成严重的污染，且大量堆积占用土地，还严重地危害人体的健康和生态环境。因此如何合理利用白泥已经成为粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝工艺的关键，也是提高粉煤灰综合利用价值的关键。

复合物相陶瓷材料具有熔点高、强度大、热膨胀系数低、导热性及化学稳定性好、抗化学腐蚀性好等特点，较单一组分耐火材料用途更为广泛。

发明内容

本发明的目的是：在合理利用粉煤灰的前提下提供一种制备耐酸度高的多元复合物相材料的方法，而且由本发明的所述制备多元复合物相材料的方法制备得到的多元复合物相材料的抗折强度、耐火度和体积密度等性能均得到较大的改善，另外，本发明的方法工艺简单且成本低廉。

如前所述，现有生产实践中获得的粉煤灰提铝残渣具有量大且成分复杂的特点，而且，粉煤灰提铝残渣的流失将对农田、河流、地下水等资源造成严重的污染，且大量堆积占用土地，还严重地危害人体的健康和生态环境。因此，为了克服现有技术带来的上述缺陷以及充分利用二次工业废弃物，本发明的发明人基于长期的创造性研究后发现，由酸法获得的粉煤灰提铝残渣通过进一步的包括碱性处理的一系列后续制备工艺方法能够得到性能优异的多元复合物相材料。据此，第一方面，本发明提供一种制备多元复合物相材料的方法，该方法包括：

(1)将含有粉煤灰的物料在酸性条件下进行反应，并将得到的混合物进行过滤，得到酸法提铝残渣；

(2)将所述酸法提铝残渣在碱性条件下进行反应，得到脱硅白泥；以及

(3)将所述脱硅白泥依次进行煅烧、研磨、压制成型和烧结。

第二方面，本发明提供一种由前述方法制备得到的多元复合物相材料。

采用粉煤灰的残渣为原料制备具有耐酸度高、熔点高、强度大、热膨胀系数低、导热性及化学稳定性好、抗化学腐蚀性好等特点的多元复合物相材料具有重要的环保和经济意义。

本发明的上述制备多元复合物相材料的方法工艺简单且成本低廉，并且能够合理地利用价格低廉且量大的粉煤灰废渣，从而能够显著地提高经济效益。

由本发明的前述方法制备得到的多元复合物相材料的耐酸度、抗折强度、耐火度和体积密度等性能较现有技术获得的多元复合物相材料均得到较大的改善。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：