[发明专利]一种轻质隔热墙体材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质隔热墙体材料及其制备方法，尤其涉及一种轻质隔热 墙体材料及其制备方法。

背景技术

我国铁矿选矿厂的尾矿具有数量大、粒度小、类型繁多以及性质复杂的特 点。目前，我国堆存的铁尾矿量达几十亿吨，占金属矿山尾矿堆存总量的近 1/3。这些废弃堆存的铁尾矿占用了大量的土地，花费了尾矿库的建设资金， 不仅浪费了许多宝贵资源，而且还对周边的水环境、大气环境以及农田造成严 重的安全隐患，如果管理不善甚至会造成各种事故的发生。因此，充分利用这 些尾矿资源就具有非常重要的意义，资源化、减量化是解决尾矿问题的根本方 法。

目前对铁尾矿的利用研究，主要为尾矿再选、井下充填、用作建筑材料原 料等，在用于制造建筑材料方面，主要采用的方法是以蒸养法制备蒸养砖，或 者用于制备烧结砖等，但是这几种制备建筑材料方法的工艺比较复杂，生产周 期长，性价比较低，产品销售半径小。

发明内容

本发明的目的是提供一种轻质隔热墙体材料及其制备方法，本发明制得的 轻质隔热墙体材料充分利用了铁尾矿，具有气孔率大，导热系数小，耐压强度 高的特点，制备方法简单，成本较低，性价比高，产品销售半径大。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种轻质隔热墙体材料，制得的该轻质隔热墙体材料以铁尾矿和工业用水 为主要原料，铁尾矿和工业用水按以下重量百分比配制：铁尾矿50％-60％，工 业用水40％-50％，并在铁尾矿和工业用水中另加入外加剂，所述外加剂由分散 剂、单体、交联剂、发泡剂、引发剂和催化剂组成；其中，所述外加剂占铁尾 矿和工业用水总重量的百分比分别为：分散剂0.2％-0.3％，单体3％-5％，交联 剂0.25％-0.42％，发泡剂0.2％-0.6％，引发剂0.2％-0.4％，催化剂0.08％- 0.13％。

上述轻质隔热墙体材料的制备方法，该方法采用凝胶注模结合发泡法制 备，具体包括以下步骤：

将单体、交联剂、分散剂与工业用水配制成预混液，调节pH值至5-7；

在预混液中加入铁尾矿，使铁尾矿悬浮于其中制成浆体，进行球磨；

球磨后加入发泡剂，在常温下搅拌5min～10min；

再加入催化剂及引发剂，继续搅拌均匀；

注入模具，注模后放在60℃的环境中使其凝胶化；

脱模干燥，得到墙体材料；

其中，铁尾矿和工业用水按以下重量百分比配制：铁尾矿50-60％，工业用 水40-50％；所述外加剂占所述铁尾矿和所述工业用水总重量的百分比分别是： 分散剂0.2-0.3％，单体3-5％，交联剂0.25-0.42％，发泡剂0.2-0.6％，引发剂 0.2-0.4％，催化剂0.08-0.13％。

由以上方案及试验计算数据可见，本发明采用凝胶注模结合发泡法的工艺 使得铁尾矿得到充分的利用，而且，经测试证明，所制得的墙体材料具有气孔 率大，导热系数小，耐压强度高的特点，实现了墙体材料的轻质隔热化。经测 试，所制备的墙体材料体积密度不超过0.85g/cm³、耐压强度大于4.5MPa、导 热系数不超过0.20W/(m·K)。

具体实施方式

本发明是利用铁矿尾矿制备轻质隔热的墙体材料，其制备材料包括铁尾 矿、工业用水和外加剂，其中，外加剂包括分散剂、单体、交联剂、发泡剂、 引发剂和催化剂，其中，铁尾矿和工业用水按以下重量百分比配制：铁尾矿为 50-60％，工业用水为40-50％；各种外加剂占铁尾矿和工业用水总重量的百分比 分别为：分散剂0.2-0.3％，单体3-5％，交联剂0.25-0.42％，发泡剂0.2- 0.6，引发剂0.2-0.4％，催化剂0.08-0.13％；单体与交联剂的比值为12∶1。

本发明中，分散剂可采用六偏磷酸钠或聚丙烯酰胺或三油酸甘油酯或蓖麻 油；单体可采用α-甲基丙烯酸或丙烯酰胺；交联剂可采用N，N`-亚甲基双丙 烯酰胺；引发剂可采用过硫酸铵；催化剂可采用四甲基乙二胺；发泡剂可采用 十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠或液态皂。在以下实施例中，以分散剂采 用六偏磷酸钠，单体采用α-甲基丙烯酸，交联剂采用N，N`-亚甲基双丙烯酰 胺，引发剂采用过硫酸铵，催化剂采用四甲基乙二胺，发泡剂采用十二烷基磺 酸钠为例进行说明。