[发明专利]一种利用石棉尾矿硅镁残渣制备多孔建筑保温材料的方法

说明书

本发明属于固废资源化利用技术领域，公开了一种利用石棉尾矿硅镁残渣制备多孔建筑保温材料的方法。将石棉尾矿经破碎研磨过筛，磁选，剩余的残渣与碳还原剂焙烧活化，再磁选选出高品位的铁精粉，得到硅镁残渣；将所得硅镁残渣经水热反应，制备得到硅镁凝胶；将硅镁凝胶与造孔剂、无机发泡剂、有机发泡剂和水搅拌混合均匀，放入到模具中，微波加热发泡，红外烘干，得到多孔建筑保温材料。本发明方法可获得高品位铁精粉并实现脱毒，并将残余硅镁组分制成具有高附加值的多孔建筑保温材料，实现石棉尾矿的无害化和全资源化利用。

技术领域

本发明属于固废资源化利用技术领域，具体涉及一种利用石棉尾矿硅镁残渣制备多孔建筑保温材料的方法。

背景技术

石棉是一种具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品，它是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称，是重要的防火、绝缘和保温材料。石棉尾矿对人体的危害主要来自于它的棉短纤维，在石棉矿开采和使用中，长期吸入石棉粉尘可以导致劳动者患上石棉肺、肺癌和间皮瘤等疾病。

石棉尾矿的主要化学组分为SiO₂(35％～45％)和MgO(35％～42％)，同时还含有一定量的TFe和少量的Ni、Al、Ca以及微量贵金属Au、Pd等。崔长征等作者在《从石棉尾矿中回收磁铁矿新工艺》一文中以含铁量为27.62％的青海石棉尾矿的干式磁选精矿为原料，采用加分散剂的弱磁选工艺，可以获得TFe为63.19％的铁精粉，回收率为74.58％。但是，这些磁选方案磁选效率不高，磁选残渣中有一些夹杂和包裹的磁铁以及非磁性的铁组分，还含有致癌物石棉，对于80％的硅镁残渣，研究者并无处理方案。因此，如何提高石棉尾矿的铁的提取率以及铁精粉的品位，直接影响到产品的价值和工艺的经济和市场可行性。

国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014于2015年5月1日起实施。所有建筑总原则：宜采用A级。多孔建筑保温材料是A级保温材料。目前石棉做保温材料，多是石棉板、石棉毡等，此类产品未做脱毒前处理，仍然含有石棉中有害物质。此外，市场上常见的保温材料有有机保温材料和无机保温材料。有机保温材料有聚苯乙烯泡沫板、酚醛泡沫板、聚氨酯板等，较于无机保温材料而言，具有质量轻、导热系数小、吸水率低等优点，但是其防火性能较差，存在很大的安全隐患。而无机保温材料有岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩等，虽然具有很好的防火性，但是其存在导热系数偏大、密度大、保温隔热性能差(导热系数为0.065-0.090W/m·K)等缺点。另外石棉和玻璃棉等建筑保温材料本身就带有大量的有害物质，无法满足人类的健康要求。

专利CN 201510253631.9公开了一种从石棉尾矿中提取硅、镁、铝复合保温材料的方法，实现了石棉尾矿制备保温材料这一技术。专利CN 201811368205.X公开了一种利用石棉尾矿制备多孔二氧化硅的方法，利用石棉尾矿制备的多孔二氧化硅吸附剂，该工艺简单，资源化利用了石棉尾矿中硅元素。但上述两项专利均忽略了石棉尾矿中铁的资源化利用及有害成分的无害化处理。

专利CN 201310200799.4公开了一种固相硅凝胶制备泡沫材料的方法。此发明利用硅凝胶制备泡沫材料，应用于建筑节能、保温、绝热、吸音、防火领域，具有如下性能：导热系数小于0.043W/(m·K)，容重95kg/m³，压缩强度大于0.15MPa。该发明材料的导热系数低、容重小，但是抗压强度这一性能有待提升。

综上，研究并推广隔热性能良好的新型保温材料成为当务之急，而导热系数低、阻燃性能优异、密度小的无机保温材料将成为未来建筑保温材料首选。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种利用石棉尾矿硅镁残渣制备多孔建筑保温材料的方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的多孔建筑保温材料。

本发明目的通过以下技术方案实现：