[发明专利]一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖及其制备方法，所述保温砖包括以下重量份的组分：二氧化硅水凝胶25~150份，铁尾矿15~60份，水泥25~150份，膨胀珍珠岩5~40份，添加剂0.1~5份，树脂1~20份；通过本发明的方法可以大量处理铁尾矿这种固体废弃物，且制备条件简单，原料易得，易于工业化，制得的保温砖又有着广泛的应用。在本发明保温砖的制备方法中，以水泥作为骨架，铁尾矿代替部分水泥作为骨架的作用，减水剂增加混凝土流动性，胶粉、羧甲基纤维素以及树脂增加其组分之间的粘度，最终通过二氧化硅水凝减少水的用量从而减小膨胀珍珠岩的吸水率。通过二氧化硅水凝胶和膨胀珍珠岩的协同作用，保持最终保温砖产品的保温性和轻特性。

技术领域

本发明属于无机材料领域，具体涉及一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖及其制备方法。

背景技术

我国矿产资源开发总规模居于世界前列，我国铁矿资源的突出特点是品位低、共生伴生矿多，导致在选矿过程中会产生大量的铁尾矿，每生产1t铁精矿要排出2.5-3.0t尾矿。堆存铁尾矿不仅占用了大量土地，还对土壤、水体、空气等造成污染，破坏生态环境，影响很大。

尾矿的堆存对环境有很大的负面影响，还需修建尾矿库，不仅占用了大量的土地，而且也要使用大量的人力资源和巨额的财力资源来

维护，大大增加了对于尾矿废弃物的资金投入。并且尾矿利用是大颗粒部分，用于建筑填充物。筛选后较细的尾矿利用的方面较为少。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖及其制备方法。通过本发明的方法可以大量处理铁尾矿这种固体废弃物，且制备条件简单，原料易得，易于工业化，制得的保温砖又有着广泛的应用。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于按重量分数计，包括以下组分：二氧化硅水凝胶25~150份，铁尾矿15~60份，水泥 25~150份，膨胀珍珠岩5~40份，添加剂 0.1~5份，树脂1~20份；所述添加剂由三聚氰胺减水剂、胶粉和羧甲基纤维素组成，所述三聚氰胺减水剂、胶粉和羧甲基纤维素的重量比为1 : 0.5~1.5 : 1~3，优选为1 :1 : 2。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于按重量分数计，包括以下组分：二氧化硅水凝胶90~120份，铁尾矿20~35份，水泥 90~120份，膨胀珍珠岩10~30份，添加剂1~4份，树脂5~15份。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于按重量分数计，包括以下组分：二氧化硅水凝胶100份，铁尾矿 30份，水泥 100份，膨胀珍珠岩15份，添加剂3份，树脂10份。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于所述树脂为苯丙乳液或环氧树脂。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于所述二氧化硅水凝胶的制备方法包括以下步骤：

1）水玻璃与水以1:1~3的体积比混合稀释后，向混合液中加酸调节pH至1~5之间，搅拌水解20~40min，随后加碱调节pH至6~10，静置直至完全凝固形成凝胶；

2）步骤1）形成的凝胶在40~50℃温度下加热老化22~26h，得到二氧化硅水凝胶产品。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于步骤1）中，调节pH加入的酸是盐酸，所述盐酸浓度为3~5mol/L，优选为4mol/L；调节pH加入的碱是氨水，所述氨水的浓度为0.8~1.2mol/L，优选为1mol/L。

所述的一种以二氧化硅水凝胶为原料制备的保温砖，其特征在于步骤2）中，加热老化的温度为45℃，加热老化的时间为24h。

一种以二氧化硅水凝胶为原料制备如权利要求1所述的保温砖的方法，其特征在于按重量份计，包括以下步骤：