[发明专利]赤泥基保温材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种赤泥基保温材料及其制备方法和应用，涉及资源综合利用技术领域。该赤泥基保温材料，包括：赤泥、第一发泡剂、第二发泡剂、水和稳泡剂，其中，第一发泡剂的发泡温度高于第二发泡剂的发泡温度；按质量百分数计，赤泥的添加量为93‑100％，第一发泡剂的添加量占赤泥质量的1‑3％，第二发泡剂的添加量占赤泥质量的1‑3％，水的添加量占赤泥质量的55‑65％，稳泡剂的添加量占第二发泡剂质量的40‑45％。本发明的保温材料性能稳定性好，赤泥利用率高，导热系数低。

技术领域

本发明涉及资源综合利用技术领域，涉及保温材料，尤其是涉及一种赤泥基保温材料及其制备方法和应用。

背景技术

赤泥是氧化铝工业最主要的固体废渣，是铝土矿经一系列物理化学反应过程制取氧化铝后剩余的固体废料。因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大约每生产l吨氧化铝要排放1.0～1.8吨的赤泥。据估计，全世界氧化铝工业每年产生的赤泥超过6×10⁷吨，2009年我国赤泥年排放量达到3000万吨，累计赤泥堆积量已达3亿吨以上。目前多采取的赤泥库(坝)湿法存放或脱水干化处理，不仅侵占农田、污染环境、存在溃坝隐患，还使赤泥中的有用成分不能得到合理利用，造成资源的二次浪费。因此，赤泥的综合利用正成为日益重要的研究课题，倍受各国科技工作者的关注。

尤其近年来，在保温材料领域，利用固废制备多孔轻质保温材料引起科研工作者的高度重视，但固废赤泥在此方面的利用率依旧没有达到理想状态。目前我国单位面积能耗是发达国家能耗的5倍左右，建筑节能的水平仍远远落后于发达国家的平均水平。研发和推广建筑保温材料不仅可以提高资源利用率，保护环境，节约能源，还可以使得相关产业得以发展，具有重要的现实意义。另一方面，由于赤泥中含有大量的硅、铝等物质，因而可以烧结成型在建筑领域得到广泛应用，实现其高值化利用。

目前，已有一些关于利用赤泥制备保温材料的相关研究报道。例如，公开号CN104045374A的专利公开的是一种赤泥多孔材料，其将赤泥作为一部分合成材料原料，再加入固体水玻璃、矿渣、粉煤灰、稳泡剂和水以及发泡剂制备成一种多孔材料。该多孔材料具有孔径均匀、重量轻、保温性良好等优点，但是该赤泥多孔材料的缺点是赤泥掺杂量不高，未能实现赤泥的充分利用。再如，公开号CN106699132A的专利公开了一种利用赤泥生产保温材料的方法，将赤泥与氢氧化钠混合后，置于坩埚内加热后，冷却至室温将坩埚取出，置于沸水中，搅拌后静置分层，上层悬浮物干燥，加入硼砂、石英砂、石灰石和悬浮物，加热融化后冷却，磨成细粉，即得。该方法以生产铝土矿产生的赤泥及附液为原料，制成保温材料；但是此方法得到的保温材料的保温性能稳定性较差，保温材料的导热系数较高。

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赤泥基保温材料，以缓解现有技术中存在的赤泥利用率低、保温材料性能有待提升或性能不稳定的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种赤泥基保温材料的制备方法，方法简单，容易操作，且重复操作性好，制得的保温材料性能稳定性好，导热系数低，利用该方法制得的保温材料的赤泥利用率高。

本发明的第三目的在于提供一种赤泥基保温材料在供热系统中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种赤泥基保温材料，包括以下原料：赤泥、第一发泡剂、第二发泡剂、水和稳泡剂，其中，第一发泡剂的发泡温度高于第二发泡剂的发泡温度；

按质量百分数计，所述赤泥的添加量为93-100％，所述第一发泡剂的添加量占赤泥质量的1-3％，所述第二发泡剂的添加量占赤泥质量的1-3％，所述水的添加量占赤泥质量的55-65％，所述稳泡剂的添加量占第二发泡剂质量的40-45％。