CN101823869A - 一种纤维增强氯氧镁赤泥板材及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维增强氯氧镁赤泥板材及制备方法，为氧化铝工业产出的废料-赤泥利用技术。本发明板材主要由固体混合材和卤水制成，所述卤水的重量比为15-30％，所述固体混合材的组成及其重量比为：赤泥30-70％，氧化镁25-60％，增强纤维5-10％，所述卤水中加入0.5-5％的改性剂。将湿赤泥、氧化镁、增强纤维、加入改性剂的卤水混合均匀后经辊压挤出成型，凝固后自然硬化；经过剪切加工后即成为标准板材或者型材。本发明板材为大掺量赤泥高强凝固板、具有防火、防水、防静电、隔热、隔音、抗压力强、抗折性好、耐腐蚀等优点；广泛应用于建筑、装饰等行业，可大量消化赤泥，真正的实现变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及氧化铝工业产出的废料-赤泥的利用技术，具体是以湿赤泥为主要原料制备的高性能的纤维增强氯氧镁赤泥板材及其制备方法，属于利用固体废弃物制备建材的领域。
背景技术
目前，氧化铝工业产出的赤泥堆积成山、数量巨大对环境造成了很大的危害。虽然从赤泥中选铁精粉的工艺业已成熟，但是选后的赤泥仍需排放到赤泥库或者赤泥堆场，对赤泥的危害不能产生实质的影响。也有利用赤泥制备烧结瓷砖、建筑材料的方法，但由于赤泥含水量较高，一般都在20％以上；处理工艺必须对湿赤泥进行烧结处理，耗费巨大的能源成本。专利CN200710112325.9描述的制备赤泥石英砂建筑材料的烧结温度为850℃-1150℃，烧结时间为0.5-3小时；专利CN20061007718.4描述的赤泥硫铝酸盐水泥煅烧温度1250℃-1350℃；专利CN200610112907.2描述的粒状赤泥吸附剂的烧结温度虽然低，但是也在800℃-1000℃。CN 98113594.3，2006100110688.7，200510010946.7，200710137584.7，200810058211.5等专利的技术特征都是属于碱-矿渣-赤泥体系，都需添加大量碱活化剂(例如石灰)进行烧结再粉磨处理；专利CN200910093126.7描述的赤泥胶凝材料，市场局限性大。其他专利的情况都是由于成本较高难以形成有效市场，在此不再赘述。综上所述，有关赤泥利用的专利，能耗高，市场运作难度大，难以形成真正有效的市场空间。
目前市场上大量使用的建材石膏板具有怕水、隔音效果差、硬度低、力学性能差、韧性小等缺点，限制了它的应用。
发明内容
本发明的目的在于直接利用经过过滤后的湿赤泥，在常温下制备高强度的建筑板材、装饰基板；提供一种低成本、大掺量利用赤泥采用氯氧镁低温凝固制备成建筑板材、装饰基板的制备方法。这种板材广泛应用于建筑、装饰等行业中，市场空间巨大；有效的解决了赤泥大量利用的难题，并创造出社会经济价值。
为实现上述目的，本发明的技术方案是一种纤维增强氯氧镁赤泥板材，其特征是，该板材以赤泥为主要原料制成。
本发明的进一步技术方案是：所述板材主要由固体混合材和卤水制成，所述卤水的重量比为15-30％，所述固体混合材的组成及其重量比为：赤泥30-70％，氧化镁25-60％，增强纤维5-10％，所述卤水中加入改性剂，所述卤水中改性剂的质量百分含量为0.5-5％。
本发明的进一步技术方案是：所述固体混合料中还可以加入掺和功能材，其加入量为固体混合材质量的0-10％。
所述赤泥为氧化铝工业拜耳法或者烧结法经过过滤后的湿赤泥，其含水量为20-45％(重量比)；所述氧化镁为轻烧氧化镁(重量百分含量85-95％)活性60以内，活性溶解度为90％以上；所述增强纤维为中碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维网布、木质纤维粉中的一种或者几种；所述掺和功能材为膨胀珍珠岩、滑石粉、导电瓷土粉、导电云母粉中的一种或者几种；所述改性剂为菱镁改性剂、钛酸酯偶联剂、磷酸盐中的一种或者几种；所述卤水是将卤片溶于水制得，其浓度为28-29°。
上述纤维增强氯氧镁赤泥板材的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(a)制备过程中必须使用塑料模具，塑料模具在使用前预先喷洒皂化油类脱模剂，通过挂浆使得浆料能够浸透增强纤维；
(b)按上述重量比称取湿赤泥、氧化镁、增强纤维(如果需要加入掺和功能材)、加入改性剂的卤水，混合经搅拌机搅拌后制成浆状胚料，将胚料倒入塑料模具；
(c)布料完成后，在基板上覆加一层玻璃纤维网布，然后辊压成型；
(d)辊压成型后的赤泥板材，在温度为18-35℃的环境中凝固后即可脱模；
(e)脱模后的赤泥板材可进行剪切加工成尺寸为1.2m×3.0m、1.22m×2.44m等标准板材，剪切后的赤泥板材可层叠放置，在自然条件下经过3-5天的养护，充分化合反应后即为成品；或者先将脱模后的赤泥板材在自然条件下经过3-5天的养护，充分化合反应后，再剪切加工标准板材。
本发明所述纤维增强氯氧镁赤泥板材产品尺寸有8mm、10mm、12mm等多种规格；所述纤维增强氯氧镁赤泥板材可作为装饰板材的基板增加饰面层，饰面层为三聚氰胺高压装饰层压板、PVC或者耐火装饰板；所述增加饰面层的纤维增强氯氧镁赤泥板材的装饰层面可开设吸音沟槽。
本发明的有益效果是：本发明板材为大掺量赤泥高强凝固板，具有防火、防水、防静电、隔热、隔音、抗压力强、抗折性好、耐腐蚀等优点。本发明产品与类似产品石膏板相比较，具有防水、隔音效果好、力学性能优异(抗拉强度≥3.0Mpa，抗压强度为≥12.0Mpa；整体力学性能指标优于纤维增强石膏板2倍以上)、成本更低(本发明板材成本每块8元左右，与此类似的石膏板成本为17元左右)等巨大优势。可广泛应用于高层楼房、住宅、公寓的内墙、隔墙、卫生间防水等领域广泛代替石膏板。本发明可大量消化赤泥，真正的实现变废为宝。
附图说明
图1为本发明制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
将卤水和固体混合材经搅拌机120转/分钟搅拌后制成浆状，所述卤水、固体混合材的重量百分比为卤水25％，混合功能材75％，其中卤水的浓度为28.5°，添加1％的改性剂；固体混合材按重量比由湿赤泥55％、轻烧氧化镁35％和10％的增强纤维组成。将制成的浆状混合物经辊压挤压形成板状胚体。这种板状胚体具有防火、防水、防静电、隔热、隔音、抗压力强、抗折性好、耐腐蚀等特性；接着在18-35℃的环境中凝固，自然条件下养护3-5天，充分化合反应固化后，产品的抗拉强度为3.15Mpa，抗压强度为13.67Mpa；整体力学性能指标优于纤维增强石膏板2.5倍以上。
实施例2
卤水和固体混合材经搅拌机120转/分钟搅拌后制成浆状，所述卤水、固体混合材的重量百分比为卤水25％，混合功能材75％，其中卤水的浓度为28.5°，添加1.5％的改性剂；固体混合材按重量比由湿赤泥65％、轻烧氧化镁25％和10％的增强纤维组成。将制成的浆状混合物经辊压挤压形成板状胚体。这种板状胚体具有防火、防水、防静电、隔热、隔音、抗压力强、抗折性好、耐腐蚀等特性；接着在18-35℃的环境中凝固，自然条件下养护3-5天，充分化合反应固化后，产品的抗拉强度为3.05Mpa，抗压强度为12.48Mpa。整体力学性能指标优于纤维增强石膏板2倍以上。
Claims (5)
1.一种纤维增强氯氧镁赤泥板材，其特征是，该板材以赤泥为主要原料制成，所述赤泥为氧化铝工业拜耳法或者烧结法经过过滤后的湿赤泥。
2.如权利1所述的一种纤维增强氯氧镁赤泥板材，其特征是，所述板材主要由固体混合材和卤水制成，所述卤水的重量比为15-30％，所述固体混合材的组成及其重量比为：赤泥30-70％，氧化镁25-60％，增强纤维5-10％，所述卤水中加入改性剂，所述卤水中改性剂的质量百分含量为0.5-5％；所述赤泥的含水质量百分含量为20-45％；所述氧化镁为轻烧氧化镁；所述增强纤维为中碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维网布、木质纤维粉中的一种或者几种；所述改性剂为菱镁改性剂、钛酸酯偶联剂、磷酸盐中的一种或者几种；所述卤水浓度为28-29°。
3.如权利2所述的一种纤维增强氯氧镁赤泥板材，其特征是，所述固体混合料中还加入掺和功能材，其加入量不大于固体混合材质量的10％，所述掺和功能材为膨胀珍珠岩、滑石粉、导电瓷土粉、导电云母粉中的一种或者几种。
4.权利要求2或3所述的纤维增强氯氧镁赤泥板材的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(a)制备过程中使用塑料模具，塑料模具在使用前预先喷洒皂化油类脱模剂，通过挂浆使得浆料浸透增强纤维；
(b)按权利要求2或3的重量比称取原料，混合经搅拌机搅拌后制成浆状胚料，将胚料倒入塑料模具；
(c)布料完成后，在基板上覆加一层玻璃纤维网布，然后辊压成型；
(d)辊压成型后的赤泥板材，在温度为18-35℃的环境中凝固后即可脱模；
(e)脱模后的赤泥板材进行剪切加工成标准板材，剪切后的赤泥板材可层叠放置，在自然条件下经过3-5天的养护，充分化合反应后即为成品；或者先将脱模后的赤泥板材在自然条件下经过3-5天的养护，充分化合反应后，再剪切加工标准板材。
5.如权利要求4所述的纤维增强氯氧镁赤泥板材的制备方法，其特征是，所述纤维增强氯氧镁赤泥板材作为装饰板材的基板增加饰面层，所述饰面层为三聚氰胺高压装饰层压板、PVC或耐火装饰板，所述增加饰面层的纤维增强氯氧镁赤泥板材的装饰层面开设吸音沟槽。
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