[发明专利]生物质-矿物质复合材料及其制备方法

权利要求书

1.生物质-矿物质复合材料，其特征在于，包括：25～65wt％的低聚纤维素呋喃醚，3～6wt％的低聚纤维素乙酰丙酸醚，10～55wt％的低聚木质素盐。

2.如权利要求1所述的生物质-矿物质复合材料，其特征在于，木质纤维素类生物质选用城市园林绿化剩余物、农林剩余物或者资源作物，矿物质类固废选用粉煤灰、碱矿渣其中的一种或两种。

3.如权利要求1所述的低聚木质素盐，其特征在于，成盐的矿物质元素包括：硅、铝、钙、钠、钾、镁、硫、磷或者铁。

4.生物质-矿物质复合材料的制备方法，包括：

木质纤维素类生物质和矿物质类固废为原料，原料经变压粉碎工艺生产生物质粉浆；

生物质粉浆经沸腾水解工艺生产糠醛、低聚纤维素、乙酰丙酸、低聚木质素和离子化矿物质；

沸腾水解产物经结构有机重整工艺生产生物质-矿物质复合材料。

5.如权利要求4所述的生物质-矿物质复合材料的制备方法，其特征在于，原料组成包括：5～40wt％矿物质类固废，60～95wt％木质纤维素类生物质。

6.如权利要求4所述的生物质-矿物质复合材料的制备方法，其特征在于，变压粉碎过程包括：经机械粉碎后的木质纤维素类生物质和矿物质类固废原料，置入变压反应器，通入过热蒸汽，温度为240～280℃、压力为2.4～3.1MPa，时间0.5～5分钟，打开阀门，物料爆入沸腾水解反应器。

7.如权利要求4所述的生物质-矿物质复合材料的制备方法，其特征在于，沸腾水解反应器中进行沸腾水解时，温度为160～220℃，压力为1.4～1.6MPa，时间5～30分钟，沸腾水解反应将木质纤维类生物质中的半纤维素转化为糠醛，纤维素转化为低聚纤维素和乙酰丙酸，木质素转化为低聚木质素，将矿物质类固废原料中的矿物质转化为离子化矿物质。

8.如权利要求4所述的生物质-矿物质复合材料的制备方法，其特征在于，沸腾水解后的物料成分包括：5～36wt％糠醛，2～6wt％乙酰丙酸，15～65wt％的低聚纤维素，10～55wt％的低聚木质素，5～40wt％离子化矿物质，15～60wt％的水。

9.如权利要求4所述的生物质-矿物质复合材料的制备方法，其特征在于，结构有机重整反应器中进行结构有机重整时，温度为140～180℃，压力为1.1～1.5MPa，时间2～10分钟，反应将糠醛和低聚纤维素醚化转化为低聚纤维素呋喃醚，低聚纤维素和乙酰丙酸转化为低聚纤维素乙酰丙酸醚，低聚木质素和离子化矿物质转化为木质素盐，制成超微粉状生物质-矿物质复合材料。

10.如权利要求4所述的生物质-矿物质复合材料的制备方法，其特征在于，超微粉状生物质-矿物质复合材料成分包括：25～65wt％的低聚纤维素呋喃醚，3～6wt％的低聚纤维素乙酰丙酸醚，10～55wt％的低聚木质素盐，15～40wt％的水。