[发明专利]一种轻质煤矸石砖及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质煤矸石砖，其特征在于，包括如下重量份原料：10-15份改性纳米微球，75-85份煤矸石，5-10份黏土，20-25份粉煤灰，5-6.5份增强剂，3-5份高炉渣，2.5-5.5份膨润土；

所述改性纳米微球包括如下步骤制成：

步骤S1、将二氯三乙醚加入N,N-二甲基甲酰胺中，匀速搅拌30min后加入邻苯二甲酰亚胺钾，匀速搅拌并升温至65℃，继续搅拌并反应24h，反应结束后加入去离子水，搅拌直至析出白色固体，抽滤、洗涤、干燥，制得中间体1；

步骤S2、将制得的中间体1和水合肼加入无水乙醇中，升温至70℃，回流反应2h，停止加热，加入浓盐酸调节pH，直至体系的pH＝3，抽滤、旋蒸浓缩至100mL，加入去离子水，过滤，之后继续旋蒸浓缩至100mL，制得粗品，向粗品中加入氢氧化钠固体调节pH，直至pH＝10，萃取，制得中间体2；

步骤S3、将聚乳酸加入1,4-二氧六环中，60℃下匀速搅拌直至体系均一，之后加入中间体2的水溶液，保温并反应30min，之后在-35℃下冷冻保存12h，之后在-4-0℃抽提，之后再次置于-35℃下冷冻保存4h，制得改性聚乳酸纳米粒子；

步骤S4、将改性聚乳酸纳米粒子真空干燥后热压成1mm厚的样品，之后将样品在超临界CO₂中浸泡1h，控制浸泡温度为150℃，压力为20MPa，之后在1min内通入冷却水降温至100-110℃，浸泡10min后降压至10MPa，浸泡5min，最后泄压，定型，制得改性纳米微球。

2.根据权利要求1所述的一种轻质煤矸石砖，其特征在于，步骤S3中所述中间体2的水溶液为中间体2和去离子水按照1∶100的重量比混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种轻质煤矸石砖，其特征在于，所述增强剂包括如下步骤制成：按重量份计，将5-10份竹炭粉，0.1-0.5份偏硅酸钠，0.3-0.5份硬脂酸、0.9-1.2份硝酸纤维素和7-11份硅溶胶在40-45℃混合均匀，制得增强剂。

4.根据权利要求1所述的一种轻质煤矸石砖，其特征在于，步骤S1中控制二氯三乙醚、N,N-二甲基甲酰胺和邻苯二甲酰亚胺钾的用量比为30g∶150mL∶80g，步骤S2中中间体1、水合肼和无水乙醇的用量比为10g∶75g∶100mL，去离子水和无水乙醇的体积比为1∶1，步骤S3中聚乳酸、中间体2的水溶液和1,4-二氧六环的重量比为1.5g∶1.85g∶16.75g。

5.根据权利要求1所述的一种轻质煤矸石砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将煤矸石粉碎后利用滚筒筛筛选，之后将黏土、高炉渣、膨润土、煤矸石和粉煤灰混合均匀，之后继续搅拌30min，制得混合料；

第二步、将混合料、增强剂和改性纳米微球混合，加入水匀速搅拌直至形成膏状物，继续搅拌30min，之后陈化；

第三步、压制成砖坯，送入烘干室烘干，最后烧结，制得轻质煤矸石砖。