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专利号: 2018107916002
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于包括以下步骤:

1)将铁尾矿研磨粉碎并过100目筛,得到磨细后的铁尾矿;

2)将步骤1)的磨细后的铁尾矿放入马弗炉内加热到850-950℃进行活化,保温4.5-5.5小时,制得活化铁尾矿粉;

3)将步骤2)中的活化铁尾矿粉与氢氧化钠颗粒混合并搅拌均匀,在马弗炉中加热碱熔,再将碱熔反应后的铁尾矿融入水中进行加热反应,反应结束后过滤得粗硅溶液,滤渣收集待用;

4)将步骤3)中的粗硅溶液通过阳离子交换树脂,滴加氨水溶液将pH值为6.5-7.5得溶胶,纤维毡完全浸入溶胶中静置凝胶得湿凝胶垫;

5)凝胶老化:将步骤4)中得到的湿凝胶垫浸入凝胶老化液,室温下静置,得老化后的湿凝胶垫;

6)溶剂交换:将步骤5)中的老化后的湿凝胶垫浸入正己烷中22-26小时将凝胶内的水置换出来,得湿凝胶垫;

7)表面改性:将步骤6)中溶剂交换后的湿凝胶垫浸入改性液中12-20小时进行表面改性,之后常压干燥得到二氧化硅气凝胶垫;

8)将步骤3)中的滤渣与水泥、水混合,均匀涂在步骤7)得到的二氧化硅气凝胶垫上,并附压一张纤维网格布,之后在常温下静置干燥,得二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料。

2.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤1)中的铁尾矿的主要成分的质量分数为:SiO245.43%、CaO 13.81%、MgO 

13.10%、Al2O3 11.35%、Fe2O3 10.13%,余量为杂质。

3.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤3)中的滤渣与氢氧化钠颗粒的质量比为1:1.2-2.2,在马弗炉中加热至500℃-600℃并保持1-3小时,碱熔反应后的铁尾矿与水的固液比为1:3-7。

4.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤4)中的氨水浓度为1-3mol/L,溶胶浸入玻璃纤维毡后,毡垫硬化即为凝胶完成。

5.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤5)中的凝胶老化液为无水乙醇和正硅酸乙酯混合液,无水乙醇和正硅酸乙酯的体积比为8-12:1,优选为10:1。

6.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤7)中的改性液为正己烷和三甲基氯硅烷混合液,正己烷与三甲基氯硅烷的体积比为8-12:1,优选为10:1。

7.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤7)中的干燥为分段干燥,先60-80℃干燥3小时,再100-120℃干燥6小时。

8.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于步骤8)中的滤渣、水泥、水的质量比为1-2:1-1.5:1。

9.根据权利要求1所述的从铁尾矿制备二氧化硅复合尾矿渣隔热保温材料的方法,其特征在于得到二氧化硅气凝胶复合尾矿渣隔热保温材料的平均密度为1.833-1.946g/cm3。