[发明专利]一种地聚物轻质发泡材料的制备工艺

说明书

本发明涉及煤矸石综合利用技术领域，一种地聚物轻质发泡材料的制备工艺，包括以下步骤：S1：将热处理后的煤矸石中加入0.3‑0.5％的三乙醇胺进行粉磨后，得到煤矸石粉末；S2：备发泡沫的制备：采用煤矸石粉末：发泡剂与助剂：碱金属氧化物：碱金属硅酸盐：水＝100:0.6‑8:2‑12:6‑18:25‑60的比例进行混合；S3：将S2中的备发泡料进行发泡成型，得到地聚物轻质发泡材料，该材料具有优良的机械性能和耐酸碱、耐火、耐高温等性能，成型材料耐久性优异、抗碳化优异等性能；在材料成型过程中该方法表现出成型快、生产制备过程中绿色环保、节能高效，有利于大幅度降低建筑材料生产端的碳排放，有利于社会整体碳中和目标的尽快达成。

技术领域

本发明涉及煤矸石综合利用技术领域，特别涉及一种地聚物轻质发泡材料的制备工艺。

背景技术

目前我国煤研石综合利用的途径主要有煤研石发电、制作建筑材料、从煤研石中回收有用矿物、煤研石生产复合肥料等。但经过多年的实践证明煤矸石发电对环境有相当的污染，不利于环保；回收有价值的矿物会产生新的污染源，在某些地区因回收矿物所产生的性的污染源还属危废，对环境破坏程度更大，显然是得不偿失的；制作建筑材料因其中还有部分C以及C化合物导致所制备的建筑材料性能不高，应用场景有限，消纳量较低，社会效益不显著；至于生产复合肥，因煤矸石主题原材料中所含元素波动较大，生产工艺复杂，综合成本较高，使用量也较少；其他的领域如矿区回填等技术方案虽然也能消纳大量的煤矸石但附加值不高，经济效益不显著。

基于上述现状，目前市场上急需一种能打通全产业链、技术水平较高、综合利用率高、可大规模消纳煤矸石同时还具有较高附加值的技术应用，可产生较高的经济效益和社会效益的成熟技术。

对煤矸石化学成分进行分析可以发现去除可烧蚀成分后的产物具有较大的应用于绿色建筑材料的应用前景,基于此,提出了煤矸石可控热处理后制备绿色建筑材料(以地聚物为主要原材料)的综合利用方案和技术。利用热处理后的煤矸石制备以地聚物为主体材料的绿色建筑材料可广泛应用于装配式建筑、绿色装饰材料、防火保温建筑材料等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种地聚物轻质发泡材料的制备工艺，该材料最终会形成不同于常见胶凝材料所制备的轻质材料，具有优良的机械性能和耐酸碱、耐火、耐高温等性能，成型材料耐久性优异、抗碳化优异等性能；在材料成型过程中该方法表现出成型快、生产制备过程中绿色环保、节能高效、相比制备胶凝材料可有效降低碳排放仅为普通胶凝材料的1/3～1/5，有利于大幅度降低建筑材料生产端的碳排放，有利于社会整体碳中和目标的尽快达成。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种地聚物轻质发泡材料的制备工艺，包括以下步骤：

S1：将热处理后的煤矸石中加入0.3-0.5％的三乙醇胺进行粉磨后，得到煤矸石粉末；

S2：备发泡沫的制备：采用煤矸石粉末：发泡剂与助剂：碱金属氧化物：碱金属硅酸盐：水＝100:0.6-8:2-12:6-18:25-60的比例进行混合，形成备发泡料；

S3：将S2中的备发泡料进行发泡成型，得到地聚物轻质发泡材料。

本发明的进一步设置为：所述步骤S2中，所述备发泡沫的配合比为：煤矸石粉末：氢氧化钾：硅酸钠：水＝100:8:21:0.8，混合均匀后得到备发泡沫。

本发明的进一步设置为：所述步骤S3中，按照备发泡沫：轻质填料＝100:20的比例在搅拌机中进行混合均匀后，在搅拌条件下倒入模具中室温条件下成型，得到吸音降噪混凝土砌块。

本发明的进一步设置为：所述步骤S3中，按照备发泡料：铝粉＝1:0.05的比例混合均匀后倒入模具进行发泡。发泡稳定后切块得到加气混凝土砌块。