[发明专利]一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料

说明书

本发明公开了一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣‑赤泥复合橡胶填料，属于资源循环利用领域。该红土镍矿渣‑赤泥复合橡胶填料包括常温表面造孔混合液、表面改性剂混合液、无水乙醇‑丙酮混合液、红土镍矿渣和赤泥。所述常温表面造孔混合液由二水合草酸与磷酸组成；所述表面改性剂混合液由硅烷偶联剂KH560与硅烷偶联剂KH550组成；所述红土镍矿渣的粒径为2.8μm～102.0μm。本发明解决了现有橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高且性能单一，即只具有补强性能，红土镍矿渣‑赤泥直接加入橡胶中极易发生团聚，以及红土镍矿渣‑赤泥无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题，实现了工业废料的高附加值循环利用。

技术领域

本发明属于固废资源循环利用领域，具体涉及一种用于阻燃补强橡胶填料的红土镍矿渣-赤泥复合材料及其制备方法。

背景技术

红土镍矿渣是红土镍矿经过酸浸回收金属矿物后，产生的以非金属矿物为主的非金属矿物，其主要化学成分为SiO₂、FeO、Al₂O₃、CaO、MgO、Cr₂O₃、MnO等，其中Al₂O₃与MgO的含量较高。赤泥是氧化铝生产过程中产生的废渣，其主要组份是SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、TiO₂、K₂O等，还含有灼碱成份和微量有色金属，其中Al₂O₃与CaO的含量较高。目前红土镍矿渣与赤泥的利用率较低，大量红土镍矿渣与赤泥以露天堆存为主，不仅占用宝贵土地，而且还会对周围环境和地下水造成污染。因此，如何大规模、高效的利用红土镍矿渣与赤泥，实现环境减负、企业增效的目的，是一个迫切需要解决的问题。橡胶作为广泛应用的聚合物材料，其在制备加工过程中需要大量使用填料以改善其的力学性能、加工性能和填充增容。目前常用的橡胶填料主要包括炭黑、白炭黑等，但是炭黑与白炭黑的生产不仅工艺繁杂，而且需要消耗大量能源和资源，导致成本较高且性能单一，即只具有补强性能。面对上述问题，红土镍矿渣作为富硅高铝高镁物质、赤泥作为富硅富钙高铝物质，均是潜在的阻燃补强填料，利用红土镍矿渣与赤泥中含有的SiO₂、CaO发挥补强作用，利用红土镍矿渣与赤泥中含有的MgO、Al₂O₃发挥阻燃作用，实现工业废料的高附加值循环利用，促进冶金企业增效、橡胶制品行业降成本。

发明内容

为了解决现有橡胶工业主要填料炭黑和白炭黑的价格较高且性能单一，即只具有补强性能，红土镍矿渣与赤泥直接加入橡胶中极易发生团聚，以及红土镍矿渣-赤泥无机界面与橡胶有机界面的相容性较差的问题，本发明提供了一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，以期解决以上问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种具有阻燃补强性能的红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料，该红土镍矿渣-赤泥复合橡胶填料按重量百分比配方如下：