[发明专利]一种利用煤矸石制备块状气凝胶的方法

权利要求书

1.一种利用煤矸石制备块状气凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将煤矸石粉碎、研磨后煅烧得到活化煤矸石粉末；

S2、将活化煤矸石粉末用去离子水浸泡10～20min，然后抽滤并用去离子水洗涤，将所得水浸残渣用酸在90～100℃的温度下浸泡3.5～4h得到酸浸残渣和富铝溶液；

S3、勃姆石纤维溶胶和二氧化硅溶胶的制备；

所述勃姆石纤维溶胶的制备过程为：

S3-1、向步骤S2得到的富铝溶液中滴加氨水，调节富铝溶液的PH为3.5，静置1～2h后过滤，继续向所得滤液中滴加氨水调节滤液的PH为5获得氢氧化铝悬浮液；

S3-2、将步骤S3-1所得氢氧化铝悬浮液倒入水热釜中，再将水热釜置于恒温烘箱中，在180～220℃的温度下水热反应24～26h，冷却后离心得到产品，产品用去离子水洗涤数次后得到勃姆石纤维；

S3-3、将水和无水乙醇按质量比为(1～1.2):1的比例混合得到混合溶液，放入步骤S3-2所得勃姆石纤维，水浴搅拌30～40min获得勃姆石纤维溶胶，所述勃姆石纤维与混合溶液的质量比为1：15.5；

所述二氧化硅溶胶的制备过程为：将步骤S2得到的酸浸残渣与氢氧化钠溶液充分溶解，然后滴加盐酸调节二氧化硅溶胶的PH为2～4，充分搅拌后得到二氧化硅溶胶；

S4、将步骤S3所得的勃姆石纤维溶胶和二氧化硅溶胶按照1：(4～6)的体积比混合搅拌均匀得到混合溶胶，再向混合溶胶中滴加氨水调节PH至5～8，静置24～36h后获得湿凝胶；

S5、将步骤S4所得湿凝胶用疏水改性剂在20～30℃的温度下浸泡24～30h改性获得改性湿凝胶；

S6、将步骤S5所得改性湿凝胶用正巳烷进行溶剂置换，最后分别在60℃和70℃的温度条件下进行常压分级干燥获得块状气凝胶。

2.根据权利要求1所述一种利用煤矸石制备块状气凝胶的方法，其特征在于，步骤S1中，将煤矸石粉碎、研磨至150～250目，在750～1100℃下煅烧1～3h。

3.根据权利要求1或2所述一种利用煤矸石制备块状气凝胶的方法，其特征在于，步骤S2中，所述酸为摩尔比为(7～8)：1的盐酸和醋酸混合配制而得，酸中盐酸浓度为8moL/L。

4.根据权利要求1或2所述一种利用煤矸石制备块状气凝胶的方法，其特征在于，步骤S5中，所述疏水改性剂为三甲基氯硅烷。

5.根据权利要求1或2所述一种利用煤矸石制备块状气凝胶的方法，其特征在于，步骤S6中，每次干燥时间均为24h。