[发明专利]一种碱活化岩浆土制备无机多孔材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机高分子材料和新型建筑材料领域，具体涉及一种以岩浆土为原料经碱活化后焙烧而成的低密度蜂窝状材料及其制备方法。

背景技术

多孔材料因其低密度、高比表面积、低导热和吸音隔热性能而在多个工业领域广泛应用。近年来，采用天然矿物材料制备廉价的多孔无机材料是本领域的关注热点，其中，在碱活化铝硅酸盐矿物材料中引入孔道是较为简便易行的方法之一。此类无机高分子材料具有优异的化学和热稳定性，且仅在室温或中温条件下即可完成。通过脱去硅烷醇缩聚反应得到的无机材料具有聚合的硅-氧-铝网络结构，其基本单元[SiO₄]和[AlO₄]四面体通过共用氧原子交替结合，基本单元随机分布而呈三维网络结构。基体相呈非晶质至半晶质相。材料具有较好的快硬固化性和早强性，强度高，耐腐蚀性和耐水热性好，耐高温且易增强、增韧。此类材料原料来源丰富且价格低廉。因此，在高强材料、固核固废材料、建材装饰、工业制造和耐高温防火材料等方面均显示出广阔的应用前景。

中国专利CN 101353232A报道了一种粉煤灰聚合物的制备及其应用方法。中国专利CN 1817814A则提供了一种利用废弃白土制备矿物聚合材料的方法。中国专利CN 1517321A介绍了一种利用钾长石生产聚合材料的方法。上述专利采用钾长石为主要原料，与粉煤灰、高炉炉渣、煤矸石和矿山尾矿和少量的高岭土配料，采用氢氧化钠或氢氧化钾为激发剂，经搅拌、成型和固化后制得矿物聚合材料。

上述方法所制备的碱活化矿物高分子材料属无机高分子材料，虽然具有良好的耐腐蚀和防火性能，但是由于材料结构密实，容重较大，保温隔热性能较差，且在高层建筑中作为框架填充材料应用受到限制。与加气混凝土、建筑空心砌块和其它轻质建筑材料相比，无显著的竞争优势。

因此，提供一种体积密度和导热系数低且具有优良物理性能的无机多孔材料及其制备方法，是目前此领域研究的重要方向之一。

发明内容

为了综合利用非金属矿物资源，克服现有矿物聚合材料产品中存在的容重大、隔热和隔音效果差等问题，本发明提供了一种利用天然非金属矿物岩浆土的轻质无机多孔材料及其制备方法。所制备产品容重低，保温隔热性能好，同时具有高强度和耐酸碱性能。该方法具有操作简单、成本低等优点，原料来源广泛，便于实施推广。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种以岩浆土为主要原料的轻质无机多孔材料，其特征在于由下列原料按照质量百分比制备而成：岩浆土75~95%，碱激发剂5~25%。

所述的激发剂为氢氧化钠。

其制备方法如下：

第一步：将天然岩浆土筛分除杂后粉碎至粒度达到200~300目；

第二步：将第一步中粉碎好的物料与激发剂溶液充分混合至其分散均匀；

第三步：将第二步中得到的湿料置于模具中，轻度压制成型，压力为2~15MPa；

第四步：将第三步中成型后样品带模置于烘箱中，100~120℃下干燥1小时，自然降温至室温后将硬化样品脱模。

第五步：将第四步所制备的样品置于马弗炉中进行热处理，热处理温度为300～600℃。

本发明与现有技术产品相比具有明显的优点和有益效果，并具有广泛的应用价值，其至少具有下列优点：

1、本发明以非金属矿物开采中的伴生废弃物为原料生产具有较高经济价值和社会效益的建筑节能产品，实现了天然矿产资源的高效利用。2、以具有铝硅酸盐成分的天然非金属矿物为原料，在激发剂和热处理条件下失去硅烷醇缩合水，形成孔结构良好的轻质无机材料，热处理过程中形成的丰富的孔道，保证了所制产品具有高强度和内部良好的微孔结构。3、综合利用天然非金属矿物制备出具有高强度和良好隔热隔音性能的轻质多孔材料，从而实现资源综合利用和建筑节能。

附图说明

图1为本发明的制备方法工艺流程图。

具体实施方式

下面结合各实施例，对本发明做进一步详细的说明：