[发明专利]硬硅钙石材料和硬硅钙石保温材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备硬硅钙石材料的方法，该方法包括：

（a）在含硅粉状工业废料中加入含钙原料和碱金属含氧化合物，进行混合烧结，得到烧结熟料；

（b）将所述烧结熟料用调整液进行溶出、脱碱，得到硅酸钙；

（c）将所述硅酸钙在200～350℃下反应1～20小时，得到硬硅钙石浆料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硅粉状工业废料为粉煤灰、偏高岭土、粘土、炉灰、赤泥、高岭土和矿渣中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含钙原料为氧化钙、碳酸钙和氢氧化钙中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碱金属含氧化合物为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或多种。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，在步骤（a）之前还包括：将含硅粉状工业废料进行预脱硅，得到硅酸盐溶液和脱硅物料，所述脱硅物料与含钙原料和碱金属含氧化合物进行所述混合烧结。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，将含硅粉状工业废料进行预脱硅的方式包括将所述含硅粉状工业废料与浓度为5～30重量%的氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液在80～140℃下反应0.5～5小时。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，含硅粉状工业废料与所述氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液的重量比为1：3～6。

8.根据权利要求5、6或7所述的方法，其中，脱硅物料与含钙原料和碱金属含氧化物的配料钙比为：[CaO]/[SiO₂+TiO₂]（摩尔比），配料碱比为：[Na₂O+K₂O]/[SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃]（摩尔比），所述碱比为0.8～1.2以及所述钙比为0.8～1.2。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其中，在步骤（a）的烧结温度为700～1250℃，烧结时间为0.5～2h。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的方法，其中，在步骤（b）中进行溶出后，得到的碱式硅酸钙进行脱碱，优选获得以Na⁺计碱含量不超过1重量%的硅酸钙。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的方法，其中，步骤（b）中，所述调整液为氢氧化钠和碳酸钠中的一种或多种的水溶液，且所述烧结熟料与调整液的重量比为1：3～6。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的方法，其中，所述烧结熟料的粒度为50～100目，所述溶出的温度为70～90℃，时间为10～60分钟。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的方法，其中，步骤（b）中，所述脱碱的方式包括将所述碱式硅酸钙与氢氧化钠和/或氢氧化钾接触，碱式硅酸钙与氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液的重量比为1：3～6。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述氢氧化钠和/或氢氧化钾以浓度为50～100g/L的水溶液形式使用，脱碱的温度为100～180℃，脱碱的时间为0.5～2小时。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的方法，其中，步骤（c）中，所述反应条件包括温度为220～300℃，时间为2～10小时，液固重量比为10～30。

16.一种由权利要求1～15中任一项的方法获得的硬硅钙石材料。

17.一种硬硅钙石型保温材料，该硬硅钙石型保温材料由含有硬硅钙石材料和粘结剂的物料经入模成型得到，其特征在于，所述硬硅钙石材料为权利要求16所述的硬硅钙石材料。

18.根据权利要求17所述的保温材料，其中，该保温材料的体积密度不超过250g/cm³，抗压强度为0.3～0.5MPa，抗折强度为0.3～0.5MPa，导热系数为0.045～0.05W/k·m。