CN103447043B - 一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法 - Google Patents
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，其特征是：用球磨机将硫铁矿尾矿粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，制备钛溶胶；按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为1～5:1的质量比混合搅拌2～4h，得到混合物料；将混合物料干燥，得到负载钛高岭土；将负载钛高岭土在450～950℃温度下、保温煅烧1～4h，即制得负载钛偏高岭土。本发明以工业废弃物硫铁矿尾矿作为高岭土原料，制备的负载钛偏高岭土具有良好的火山灰活性和光催化性能，特别适用作的矿物掺和料；本发明变废为宝，成本低廉，减少了废渣堆积的同时改善了环境，生产工艺简单，能耗低，产品性能良好，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于利用工业废渣——硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)的利用及负载钛偏高岭土的制备方法，涉及一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法。制备的负载钛偏高岭土可以作为建筑材料掺合料用于具有光催化自清洁性能的抹面砂浆中，或用于具有催化降解汽车尾气性能的路面材料中，也适用于医院、餐厅等处用于自清洁杀菌材料中等。
背景技术
四川省的硫铁矿储量居全国第一，川南硫铁矿保存量又占全省储量的97%。目前川南硫铁矿开发存在的主要问题是综合利用差，资源损失大，产品单一值低，环境污染严重，经济效益差等问题。川南硫铁矿尾矿是由采矿精选后产生的固体废弃物，主要成分为煤系高岭土，其中Al2O3和SiO2总含量仅63.34%左右，且杂质较多、纯度不够高，不能像纯度较高的高岭土(高岭石>97%)那样，直接在化工行业中应用，现大多采用堆存的方式处理。由于其残存的硫铁矿在堆放状态下易被氧化成酸性氧化物，故对堆存地的河道及地下水资源造成严重的污染。川南矿区硫铁矿尾矿的综合治理工作刻不容缓。近年来，偏高岭土在水泥混凝土工业中的应用逐渐成为国内外研究的热点；已有的研究成果表明，与一些相对较为成熟的超细粉相比较，偏高岭土具有更为优异的性价比。
随着人们对环境污染问题的关注加深, TiO2由于具有催化活性高、化学稳定性好、价格低廉、使用安全等特点, 作为新一代净化环境材料已得到广泛应用。粉体 TiO2光催化剂应用于实际污染物治理，已取得了一定成效，但是目前纳米 TiO2粉末悬浮体系进行光催化时，由于其颗粒细微，不易沉淀，催化剂难以回收，活性成分损失大，不利于催化剂的再生和再利用，要实现此技术应用于大规模的水处理，必须解决光催化剂负载基体与负载物结合不牢固，容易脱离流失的负载问题。催化剂的固定化不但可以解决催化剂分离回收的问题，还可以克服 TiO2粉末催化剂稳定性差和容易中毒的缺点，也适用于活性组分和载体的各种功能的组合来设计催化反应器。因此近年来 TiO2在不同载体上的负载成为光催化领域新的研究热点。
在建材领域，现有含TiO2的水泥产品，TiO2一般作为表面层存在水泥中（PCT/EP 9704008, EP885857, EP1196359)。TiO2的光催化可以防止水泥产品因环境污染而变色，此类产品建造的建筑物因原色保持久、具有更好的外观且无需繁复的表面清理循环而受到人们的青睐；TiO2也被用于涂料、粘结剂或其他涂层组合物。此外还有一些含TiO2的城市道路铺装材料，例如铺地材料、路面产品等等（PCT/EP2004/0015, PCT/EP2005/0529）；TiO2还被用于预制建筑物上以便于保持原有颜色。这些产品被普遍用于降低城市交通污染（NOx，碳氢化物等）：这些污染物质先被吸附到光催化产品的多孔表面上，然后被氧化为可由雨水冲刷的非挥发性化合物。虽然这些混凝土产品已经被证实有效，现在的研究者仍在试图找到新的组合物和产品，使其具有更好的光催化能力，或在相同的光催化能力下，使用更少的光催化剂，后者对于混凝土领域非常重要，因为对于这些产品，添加精细化学添加剂，例如TiO2，会导致非常高的价格增长。在所有前述产品中光催化剂与负载基体并无特定交互(即只是简单物理混合)，前述散装产品是通过简单物理混合各种组分而得，而涂层产品是通过在预制载体上层化(即基体是基体，催化物仅仅在基体上涂覆一层)光催化剂而得，在所有情况下，两成分的关系仅为相邻，二者是分层的，表层脱落就不再具有光催化作用。
现有技术中，采用一步法煅烧工艺制备负载钛的偏高岭土尚未见有公开的文献报道。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法。本发明通过将TiO2以溶胶形式与高岭土混合均匀、烘干后，再经过一步煅烧法把高岭土煅烧成具有较好火山灰活性的偏高岭土的同时、使TiO2晶型转变为具有较好光催化活性的锐钛矿型，经过粉磨筛选后即得到可大量用于建筑材料等中并具有良好性能的矿物掺合料，从而为建材等领域提供一种新的具有光催化性能的活性矿物掺合料；并有效解决催化剂的结合不牢固、易脱落问题，催化剂不稳定、易失活问题，以及硫铁矿尾矿(即高岭土质硫铁矿尾矿)的处理难题。
本发明的内容是：一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，其特征是包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将硫铁矿尾矿(即高岭土质硫铁矿尾矿)粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为20～26: 5～8: 1～2:1的体积比取各原料，混合搅拌0.5～2h（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌），制得钛溶胶；
所述的钛溶胶还可以采用现有技术中的其它方法制备，例如水解法（即将TiCl4加入水中发生水解反应制备而得）等。
c、混合：按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为1～5:1的质量比，将磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌）搅拌2～4h，使钛能够较好的负载在硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
d、干燥：将混合物料在40～105℃温度下干燥2～8h（可以放入烘干箱中进行），得到负载钛高岭土（即：将纳米级钛以溶胶形式负载到高岭土上的产物）；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在450～950℃（较好的是550～850℃）温度下、保温煅烧1～4h，即制得负载钛偏高岭土；即制得可用作具有光催化活性矿物掺合料的负载钛偏高岭土；煅烧可以再中温炉或其它煅烧设备中进行，采用一步法煅烧（一次煅烧）工艺。
制得的负载钛偏高岭土静自然冷却后，按需要磨细至粒径3～35um（细度一般较好的为d50≤12um），存放于阴凉干燥处（指空气中相对含水量低于60%，通风处）储存，供使用。
本发明的内容中：步骤a中所述硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)的主要化学组成和质量百分比含量为SiO2 28.8～40.6%、SO3 0.7～1.3%、CaO 2.8～7.2%、Al2O3 25.2～31.4%、Fe2O37.0～12.3%、烧失量7.2～19.5%。
本发明的内容中：步骤b所述钛溶胶中固含量（即将钛溶胶烘干后剩余部分占总量的质量百分数）为3%～8%。
本发明的反应机理如下：
（1）制备溶胶所用的原料为钛酸丁脂(AR.先驱体)、蒸馏水、无水乙醇(AR.溶剂)、以及乙酸（作为络合剂）。反应物为Ti(O-C4H9)4 和水，分相介质为C2H5OH，使Ti(O-C4H9)4在C2H5OH中水解生成Ti(OH)4，脱水后即可获得TiO2。在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反应时间（即煅烧过程），就可以获得金红石型和锐钛型二氧化钛。 钛酸丁脂总水解反应表示为下式，水解产物为含钛溶胶。
Ti(O-C4H9)4+4H2O=Ti(OH)4+4C4H9OH
一般认为，在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。上述溶胶体系静置一段时间后，由于发生胶凝作用，最后形成稳定凝胶。
（2）高岭土煅烧生成偏高岭土：
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
（1）采用本发明，钛溶胶以一定的质量比与硫铁矿尾矿(高岭土质)混合均匀，采用一步法煅烧工艺，制备出负载钛偏高岭土；此时TiO2晶型是以具有较好光催化活性的锐钛矿晶型存在，从而制备出具有较好火山灰活性和光催化性能的矿物掺合料；通过溶胶形式与高岭土混合、比粉体混合更均匀，在煅烧时能更好的负载到基体上面，并且结合紧密、不易脱离，可以很好的解决催化剂的固定化问题；
（2）采用本发明，通过煅烧得到的负载钛偏高岭土具有较好的火山灰活性[即在常温和有水的条件下可与石灰（CaO）反应生成具有水硬性胶凝能力的水化物的能力]的同时，也具有较好的光催化性能（即在光的激发下起到催化光化学反应的能力），作为建筑材料掺合料加入到水泥基材料中使用，在提高水泥基材料强度的同时，通过吸附和催化的双重作用、降解有机污染物，一物两用；
（3）采用本发明，通过一步煅烧法得到偏高岭土的同时，很好的把锐钛矿型的TiO2负载上去，在降低能耗方面明显的比两步煅烧法（即TiO2与高岭土分开煅烧）要好的多；高岭土(A12O3·2SiO2·2H2O)经锻烧后形成偏高岭土（A12O3·2SiO2)，其中的非晶态A12O3和SiO2含量通常在90%以上，原子排列不规则，呈现热力学介稳状态，具有较好的火山灰活性，能与水泥水化产物Ca(OH)2发生反应，生成水化铝酸钙、C-S-H凝胶等产物；因此，煅烧硫铁矿尾矿以制备偏高岭土用于制造矿物掺合料（矿物掺和料：在水泥净浆、砂浆或混凝土拌制前或拌制过程中加入的、可以减少水泥用量并改善新拌和硬化混凝土性能的矿物类物质，现有技术中一般为粉煤灰、矿渣、硅粉等）是一种经济合理、切实可行的方案，获得的负载钛偏高岭土具有良好的性能；
（4）采用本发明，制备的用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土加入到水泥基材料中，可以较明显的提高水泥基材料的强度等理化性能(因具有较好的火山灰活性；可提高水泥基材料强度的10～25%)，并且具有较好的光催化性能；因此可以大量用于水泥基材料中(能提高强度，大量消耗工业废弃物尾矿，具有较好光催化活性等)，这样，就可以消耗大量的川南硫铁矿尾矿，将会为处理川南硫铁矿尾矿矿渣造成的环境污染治理问题找到一条新的出路，同时创造较好的经济价值和环保意义；
（5）本发明实现了在将高岭土煅烧成偏高岭土的同时，使负载在其上面的钛产生了晶型转变具有了光催化性能；本发明通过催化剂的固定化不仅解决了纳米 TiO2粉末悬浮体系进行光催化时，由于其颗粒细微、不易沉淀、催化剂难以回收、活性成分损失大，不利于催化剂的再生和再利用的光催化剂负载问题，而且克服了TiO2粉末催化剂稳定性差和容易中毒的缺点；本发明制备的用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土产品光催化性能稳定、可以回收和再利用、重复利用；采用一步煅烧法，以纳米级钛溶胶形式负载到高岭土自身的孔隙内，结合紧密，不易脱落；进过煅烧后，TiO2晶型稳定，不易中毒；通过一步法煅烧得到锐钛矿型TiO2的同时得到了较高活性的偏高岭土(表现在：加入水泥基材料后，与之前比，如实施例中所示水泥基材料强度提高,锐钛矿型是TiO2的一种物相晶型)，并且本工艺流程简单，能耗比TiO2和高岭土分开两步法煅烧要低得多，由于工艺过程中各相关参数的可控性，使得其适用性和功能性较强；采用本发明制备出具有较好火山灰活性的同时具有光催化活性的矿物掺合料，用于建材领域，将会为处理川南硫铁矿尾矿矿渣造成的环境污染治理问题找到一条新的出路，实用性强。
附图说明
图1是高岭土（a）与其煅烧后制得偏高岭土（b）的XRD图谱；
图2是750℃下煅烧后负载钛偏高岭土矿物掺合料的XRD图谱；
图3是750℃下制备的用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的微观形貌。
具体实施方式
下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，步骤为：
原料：川南硫铁矿尾矿，钛酸丁酯，冰乙酸，无水乙醇，蒸馏水；
1.1、原料准备：粉磨硫铁矿尾矿至细度d50≤12um，采用溶胶凝胶法（用钛酸丁酯、冰乙酸、无水乙醇和蒸馏水以体积比26:5:2:1，混合均匀后在磁力搅拌机上持续搅拌2h）制备TiO2固含量为4.5%的钛溶胶；
1.2、原料混合烘干：将步骤1.1中的硫铁矿尾矿细粉与钛溶胶按照质量比1：1.1的比例混合，在磁力搅拌器上搅拌2h，混合均匀后放入烘干箱中在80℃下烘干；
1.3、煅烧负载：将步骤1.2中所得混合原料放入中温炉中750℃煅烧2h，随炉降温后，在室温时取出，制得TiO2含量为5%Wt负载钛偏高岭土，粉磨到粒度d50≤10um；
1.4、储存：步骤1.3中所得产物密封保存于阴凉干燥处。
上述方案中获得负载钛偏高岭土作为矿物掺合料加入到水泥净浆中，测得其活性指数可以达到113.7%。活性指数：根据GB/T 1596-2005规定按GB/T 17671测定试验胶砂样品和对比胶砂样品的28天抗压强度，以二者抗压强度之比确定活性指数。取0.316g此矿物掺合料加入到100ml15mg/L的亚甲基蓝溶液中，250w紫外汞灯下光照8h，光催化降解率可以达到93%以上。
实施例2：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，步骤为：
原料：川南硫铁矿尾矿，钛酸丁酯，冰乙酸，无水乙醇，蒸馏水；
1.1、原料准备：粉磨硫铁矿尾矿至细度d50≤12um，采用溶胶凝胶法（用钛酸丁酯、冰乙酸、无水乙醇和蒸馏水以体积比26:5:2:1，混合均匀后在磁力搅拌机上持续搅拌2h）制备TiO2固含量为4.5%的钛溶胶；
1.2、原料混合烘干：将步骤1.1中的硫铁矿尾矿细粉与钛溶胶按照质量比1：1.7的比例混合，在磁力搅拌器上搅拌2h，混合均匀后放入烘干箱中在80℃下烘干；
1.3、煅烧负载：将步骤1.2中所得混合原料放入中温炉中750℃煅烧2h，随炉降温后，在室温时取出，制得TiO2含量为7.5%负载钛偏高岭土，粉磨到粒度d50≤10um；
1.4、储存：步骤1.3中所得产物密封保存于阴凉干燥处。
实施例3：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为20: 5: 1:1的体积比取各原料，混合搅拌0.5h（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌），制得钛溶胶；
所述的钛溶胶还可以采用现有技术中的其它方法制备，例如水解法（即将TiCl4加入水中发生水解反应制备而得）等。
c、混合：按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为1:1的质量比，将磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌）搅拌2h，使钛能够较好的负载在硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
d、干燥：将混合物料在40℃温度下干燥8h（可以放入烘干箱中进行），得到负载钛高岭土（即：将纳米级钛以溶胶形式负载到高岭土上的产物）；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在550℃温度下、保温煅烧4h，即制得负载钛偏高岭土；即制得可用作具有光催化活性矿物掺合料的负载钛偏高岭土；煅烧可以再中温炉或其它煅烧设备中进行，采用一步法煅烧（一次煅烧）工艺。
实施例4：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为26: 8: 2:1的体积比取各原料，混合搅拌2h（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌），制得钛溶胶；
所述的钛溶胶还可以采用现有技术中的其它方法制备，例如水解法（即将TiCl4加入水中发生水解反应制备而得）等。
c、混合：按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为5:1的质量比，将磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌）搅拌4h，使钛能够较好的负载在硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
d、干燥：将混合物料在105℃温度下干燥2h（可以放入烘干箱中进行），得到负载钛高岭土（即：将纳米级钛以溶胶形式负载到高岭土上的产物）；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在950℃温度下、保温煅烧1h，即制得负载钛偏高岭土；即制得可用作具有光催化活性矿物掺合料的负载钛偏高岭土；煅烧可以再中温炉或其它煅烧设备中进行，采用一步法煅烧（一次煅烧）工艺。
实施例5：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为23: 6.5: 1.5:1的体积比取各原料，混合搅拌1.5h（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌），制得钛溶胶；
所述的钛溶胶还可以采用现有技术中的其它方法制备，例如水解法（即将TiCl4加入水中发生水解反应制备而得）等。
c、混合：按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为3:1的质量比，将磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌）搅拌3h，使钛能够较好的负载在硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
d、干燥：将混合物料在75℃温度下干燥5h（可以放入烘干箱中进行），得到负载钛高岭土（即：将纳米级钛以溶胶形式负载到高岭土上的产物）；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在750℃温度下、保温煅烧2.5h，即制得负载钛偏高岭土；即制得可用作具有光催化活性矿物掺合料的负载钛偏高岭土；煅烧可以再中温炉或其它煅烧设备中进行，采用一步法煅烧（一次煅烧）工艺。
实施例6：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为20～26: 5～8: 1～2:1的体积比取各原料，混合搅拌0.5～2h（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌），制得钛溶胶；
所述的钛溶胶还可以采用现有技术中的其它方法制备，例如水解法（即将TiCl4加入水中发生水解反应制备而得）等。
c、混合：按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为1～5:1的质量比，将磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌）搅拌2～4h，使钛能够较好的负载在硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
d、干燥：将混合物料在40～105℃温度下干燥2～8h（可以放入烘干箱中进行），得到负载钛高岭土（即：将纳米级钛以溶胶形式负载到高岭土上的产物）；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在550～950℃温度下、保温煅烧1～4h，即制得负载钛偏高岭土；即制得可用作具有光催化活性矿物掺合料的负载钛偏高岭土；煅烧可以再中温炉或其它煅烧设备中进行，采用一步法煅烧（一次煅烧）工艺。
实施例7～12：
一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的硫铁矿尾矿；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为20～26: 5～8: 1～2:1的体积比取各原料，混合搅拌0.5～2h（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌），制得钛溶胶；
各实施例原料组份的组成和体积比例见下表：
所述的钛溶胶还可以采用现有技术中的其它方法制备，例如水解法（即将TiCl4加入水中发生水解反应制备而得）等。
c、混合：按磨细的硫铁矿尾矿:钛溶胶为1～5:1的质量比，将磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，（可以采用磁力搅拌机或机械搅拌装置搅拌）搅拌2～4h，使钛能够较好的负载在硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
各实施例中磨细的硫铁矿尾矿与钛溶胶的质量比例见下表：
d、干燥：将混合物料在40～105℃温度下干燥2～8h（可以放入烘干箱中进行），得到负载钛高岭土（即：将纳米级钛以溶胶形式负载到高岭土上的产物）；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在550～950℃温度下、保温煅烧1～4h，即制得负载钛偏高岭土；即制得可用作具有光催化活性矿物掺合料的负载钛偏高岭土；煅烧可以再中温炉或其它煅烧设备中进行，采用一步法煅烧（一次煅烧）工艺。
制得的负载钛偏高岭土静自然冷却后，还可以按需要磨细至粒径3～35um（细度一般为d50≤12um），存放于阴凉干燥处（指空气中相对含水量低于60%，通风处）储存，供使用。
上述实施例中：步骤a中所述硫铁矿尾矿(高岭土质硫铁矿尾矿)的主要化学组成和质量百分比含量为SiO2 28.8～40.6%、SO3 0.7～1.3%、CaO 2.8～7.2%、Al2O3 25.2～31.4%、Fe2O37.0～12.3%、烧失量7.2～19.5%。
上述实施例中：步骤b所述钛溶胶中固含量（将钛溶胶烘干后剩余部分占总量的质量百分数）为3%～8%。
上述实施例中制得的负载钛偏高岭土作为矿物掺合料加入到水泥净浆中，测得其活性指数可以达到115%。活性指数：根据GB/T 1596-2005规定按GB/T 17671测定试验胶砂样品和对比胶砂样品的28天抗压强度，以二者抗压强度之比确定活性指数。取0.324g此矿物掺合料加入到100ml15mg/L的亚甲基蓝溶液中，250w紫外汞灯下光照8h，光催化降解率可以达到95%以上。强度提高说明该矿物掺合料具有较好的火山灰活性；光催化降解率较高说明该矿物掺合料具有较好的光催化性能。
上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为重量（质量）百分比例；所述重量（质量）份可以均是克或千克，所述体积的单位可以同时为毫升或升。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (2)
1. 一种用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，其特征是包括下列步骤：
a、原料粉磨：用球磨机将高岭土质硫铁矿尾矿粉磨到中位径d50≤12um，得到磨细的高岭土质硫铁矿尾矿；
所述高岭土质硫铁矿尾矿的主要化学组成和质量百分比含量为SiO2 28.8～40.6%、SO3 0.7～1.3%、CaO 2.8～7.2%、Al2O3 25.2～31.4%、Fe2O37.0～12.3%、烧失量7.2～19.5%；
b、制备溶胶：采用溶胶-凝胶法制备钛溶胶，即：按无水乙醇:钛酸丁酯:冰乙酸:蒸馏水为20～26: 5～8: 1～2:1的体积比取各原料，混合搅拌0.5～2h，制得钛溶胶；
c、混合：按磨细的高岭土质硫铁矿尾矿:钛溶胶为1～5:1的质量比，将磨细的高岭土质硫铁矿尾矿与钛溶胶混合，搅拌2～4h，使钛能够较好的负载在高岭土质硫铁矿尾矿上，得到混合物料；
d、干燥：将混合物料在40～105℃温度下干燥2～8h，得到负载钛高岭土；
e、煅烧负载：将负载钛高岭土在450～950℃温度下、保温煅烧1～4h，即制得负载钛偏高岭土。
2.按权利要求1所述用作矿物掺合料的负载钛偏高岭土的制备方法，其特征是：步骤b所述钛溶胶中固含量为3%～8%，所述固含量是将钛溶胶烘干后剩余部分占总量的质量百分数。
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