CN107010897A - 一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料及其制备方法，这种墙体材料是由高炉矿渣、铝土矿渣、锂矿渣、铁尾矿等金属冶炼废弃物与废旧塑料复合得到。为了提高废旧塑料的再利用效果，将其进行发泡处理，并在其中加入碱性激发剂，这样制得的可发性废旧塑料粒子不仅提高材料的韧性，同时携带的激发剂可以促进胶凝过程，提高塑料粒子在胶凝材料中的相容性；本发明制备的墙体材料强度高、韧性好，不易开裂，有一定的防水能力，保温隔声效果优异，实现了高掺量矿渣粉的有效利用。

Description

一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的进步，建筑材料的节能减排以成为我国建设资源节约型社会的一个重要改革方向，其中建筑物墙体材料是推荐建筑物节能环保的重要基本材料，基于此，新型墙体材料研究显得十分重要。目前较为常见的墙体材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板等等，这些材料主要是以粉煤灰、煤矸石、石粉、矿渣等工业废料作为主要原料。
矿渣是金属冶炼时产生的副产物，每年的排放量惊人，也是一种有很高再利用价值的工业废料，由矿渣粉磨加工得到的矿渣粉化学组分接近硅酸盐水泥，具有自身水硬性和火山灰活性作用，是一种性能优良的掺和料，矿渣粉掺入混凝土中, 不仅可以很好的改善混凝土的泌水离析、和易性, 尚可提高混凝土的后期强度，在制备新型建筑墙体材料方面有广泛的应用前景，但是以矿渣等无机原料制备的墙体材料存在吸水率高、表面强度低、表面容易起粉等缺陷。目前我国的白色污染非常严重，大量的废旧塑料处于再利用不当的局面，这些塑料产品本身仍保留了高分子聚合物材料良好的韧性和耐水、保温、轻质等性能，将其作为集料填充在制备复合墙体材料可与矿渣优势互补，实现工业废弃物的高效利用。《改性PS胶制备高掺量含钛矿渣墙体砖的研究》一文利用聚苯乙烯泡沫与有机溶剂引发反应生产了改性PS胶作为粘结剂实现了高掺量含钛矿渣墙体砖的制备，这种墙体砖具有一定的强度和阻燃性能，但是它仅仅是依靠液态PS胶的粘接作用和钛矿渣本身的水化作用，矿渣的活性并没有得到有效的激发，产品强度偏低，其它方面的性能也未得到较为明显的改善，不能满足高端墙体材料的性能和安全需求。
发明内容
本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，由以下重量份的原料制成：高炉矿渣80-100、改性可发性废旧塑料粒子10-15、铁尾矿20-30、铝土矿渣5-8、锂矿渣3.5-8、硅酸盐水泥10-20。
所述的改性可发性废旧塑料粒子是将回收的废旧塑料与1-5%的碱性激发剂和适量的水混合均匀后送入高压釜，并加入发泡剂，以发泡温度：65-120℃、饱和压力：0.5-3MPa、饱和时间：1-5h的条件下通入发泡剂发泡得到的干燥粒子。
所述的发泡剂为丁烷、戊烷、氯代烷烃中的一种。
所述的碱性激发剂为硅酸钠、硫酸铝、粉煤灰中的一种。
所述的硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的一种。
所述的一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将高炉矿渣、铝土矿渣、锂矿渣、铁尾矿分别经粉碎研磨处理，过100目筛；
（2）将步骤（1）制备的粉料与剩余物料按照重量份混合均匀配料，随后物料注入模具中压坯成型，在1-1.5MPa压力下用饱和蒸汽养护5-8h后脱模，脱模后常规养护15-25天，即得所述的墙体材料。
本发明将高炉矿渣、铝土矿渣、锂矿渣、铁尾矿等金属冶炼废弃物与废旧塑料结合使用，制备了一种高性能的保温墙体材料，在生产过程中，为了提高废旧塑料的再利用效果，将其进行发泡处理，并在其中加入碱性激发剂，这样制得的可发性废旧塑料粒子不仅提高材料的韧性，同时携带的激发剂可以促进胶凝过程，提高塑料粒子在胶凝材料中的相容性；此外，本发明的墙体材料在传统高炉矿渣、铁尾矿、水泥等材料的基础上，加入了铝土矿渣、锂矿渣，显著的提升了复合材料的水化效率，制得复合材料强度更高。本发明制备的墙体材料强度高、韧性好，不易开裂，有一定的防水能力，保温隔声效果优异，实现了高掺量矿渣粉的有效利用。
具体实施方式
一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，由以下重量份的原料制成：高炉矿渣80、改性可发性废旧塑料粒子10、铁尾矿20、铝土矿渣5、锂矿渣3.5、普通硅酸盐水泥10。
其中改性可发性废旧塑料粒子是将回收的废旧塑料与1%的硅酸钠和适量的水混合均匀后送入高压釜，并加入丁烷作为发泡剂，以发泡温度：65℃、饱和压力：0.5MPa、饱和时间：1h的条件下通入发泡剂发泡得到的干燥粒子。
该实施例的保温墙体材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将高炉矿渣、铝土矿渣、锂矿渣、铁尾矿分别经粉碎研磨处理，过100目筛；
（2）将步骤（1）制备的粉料与剩余物料按照重量份混合均匀配料，随后物料注入模具中压坯成型，在1MPa压力下用饱和蒸汽养护5h后脱模，脱模后常规养护15天，即得所述的墙体材料。

Claims (6)

1.一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：高炉矿渣80-100、改性可发性废旧塑料粒子10-15、铁尾矿20-30、铝土矿渣5-8、锂矿渣3.5-8、硅酸盐水泥10-20。
2.如权利要求1所述的一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，其特征在于，所述的改性可发性废旧塑料粒子是将回收的废旧塑料与1-5%的碱性激发剂和适量的水混合均匀后送入高压釜，并加入发泡剂，以发泡温度：65-120℃、饱和压力：0.5-3MPa、饱和时间：1-5h的条件下通入发泡剂发泡得到的干燥粒子。
3.如权利要求2所述的一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，其特征在于，所述的发泡剂为丁烷、戊烷、氯代烷烃中的一种。
4.如权利要求2所述的一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，其特征在于，所述的碱性激发剂为硅酸钠、硫酸铝、粉煤灰中的一种。
5.如权利要求1所述的一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料，其特征在于，所述的硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的一种。
6.如权利要求1所述的一种重利用废旧塑料的复合矿渣保温墙体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将高炉矿渣、铝土矿渣、锂矿渣、铁尾矿分别经粉碎研磨处理，过100目筛；
（2）将步骤（1）制备的粉料与剩余物料按照重量份混合均匀配料，随后物料注入模具中压坯成型，在1-1.5MPa压力下用饱和蒸汽养护5-8h后脱模，脱模后常规养护15-25天，即得所述的墙体材料。
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