WO2010006488A1 - 无机粘合剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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WO2010006488A1
WO2010006488A1 PCT/CN2008/072041 CN2008072041W WO2010006488A1 WO 2010006488 A1 WO2010006488 A1 WO 2010006488A1 CN 2008072041 W CN2008072041 W CN 2008072041W WO 2010006488 A1 WO2010006488 A1 WO 2010006488A1
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inorganic binder
group
binder according
mixture
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胡中波
任颉
黄小康
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北京赛力格科技发展有限公司
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/02—Phosphate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • C04B28/342—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders the phosphate binder being present in the starting composition as a mixture of free acid and one or more reactive oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive and a preparation technique thereof, and more particularly to an inorganic binder and a preparation method and application thereof, which can play an important role in the treatment and recycling of emissions, for example, Provide high-quality and efficient coverage solutions for the reuse of non-hazardous waste or the disposal of hazardous waste. Background technique
  • the annual output of all kinds of solid waste in China is more than 1 billion tons, including harmful wastes from nuclear power, scientific research, medicine, and chemical industries. .
  • These wastes not only occupy a large amount of land resources, but also seriously pollute the environment, affecting the people's quality of life and even life safety.
  • improving high-energy and high-emission production technologies, recycling of non-hazardous wastes, and safe disposal of toxic and hazardous wastes are of great significance.
  • the present invention provides an inorganic binder and a preparation method and application thereof in view of the defects or deficiencies in the prior art, and the inorganic binder can play an important role in the treatment and recycling of emissions, for example. , providing quality and efficient coverage solutions for the reuse of non-hazardous waste or the disposal of hazardous waste.
  • An inorganic binder comprising: a first group of materials and a second group of materials, the first group of materials comprising one or more oxides or hydroxides; the second group of materials comprising one or more An acid or phosphorus-containing salt of phosphorus.
  • the oxide is a basic oxide.
  • the phosphorus-containing acid includes phosphoric acid, high phosphoric acid or hypophosphorous acid.
  • the phosphorus-containing salt includes a phosphate, a high phosphate or a hypophosphite.
  • the weight ratio of the first group of materials to the second group of materials is 1: (0. 2 ⁇ 9. 5).
  • the weight ratio of the first group of materials to the second group of materials is 1: (0. 5 ⁇ 3. 5).
  • the weight ratio of the first group of materials to the second group of materials is 1: (0. 75 ⁇ 1. 5).
  • the oxide refers to an oxide of a main group metal belonging to the first, second, third and fourth periods of the periodic table, and an oxide of a fourth, fifth and sixth period transition metal.
  • the hydroxide refers to a hydroxide of a main group metal of the first, second, third and fourth periods in the periodic table, and a hydroxide of a fourth, fifth and sixth period transition metal.
  • the application includes a curing step which means that the binder and the material to be bonded initiate a chemical curing reaction by adding a certain amount of water.
  • the certain amount of water accounts for 3 to 60% of the total weight.
  • the certain amount of water accounts for 5 to 40% of the total weight.
  • the application includes the addition of architectural pigments to the adhesive or the addition of architectural pigments during the curing step.
  • a method for preparing an inorganic binder comprising: mixing a ratio of the following two groups of materials, the first group of materials comprising one or more oxides or hydroxides; and the second group of materials comprising one or more a phosphorus-containing acid or a phosphorus-containing salt.
  • the first set of materials is prepared as a powder.
  • the first group of materials is prepared into a powder by pulverization and/or ball milling pretreatment.
  • the first component of the powder is mixed with a weak acid to obtain a first mixture, and the first mixture is mixed with the second component to obtain a second mixture.
  • An additive is added to the second mixture to obtain a third mixture.
  • the weak acid is one or a combination of the following: boric acid, oxalic acid.
  • the weight ratio of the weak acid in the first mixture is from > 0 to 10%.
  • the additive is a combination of one or more of the following: fly ash, coal gangue, metallurgical slag, construction waste.
  • the present invention relates to an inorganic binder and a preparation technique thereof.
  • the binder includes one or more oxides or hydroxides and one or more phosphoric or phosphate salts.
  • the method comprises the following main steps: classifying according to the properties of the adherend and, if necessary, performing pretreatment such as pulverization and/or ball milling; selecting and preparing a corresponding binder according to the properties of the adherend; The binder is thoroughly mixed with the adherend; the resulting mixture is mixed with an appropriate amount of water and stirred to prepare a slurry, and the resulting slurry is injected into a mold to be solidified.
  • the present invention has a strong adhesion and curing ability to almost all known materials.
  • the binder raw material compound comprises a basic oxide or hydroxide, or a mixture of a plurality of basic oxides and hydroxides.
  • the binder raw material compound includes phosphoric acid or phosphate, or a mixture of a plurality of phosphates and phosphoric acid.
  • a weight ratio of a basic oxide or hydroxide in the binder or encapsulant, or a mixture of a plurality of basic oxides, hydroxides and phosphoric acid or phosphate, or a mixture of a plurality of phosphates and phosphoric acid It is 1: 0. 2 to 1: 9. 5.
  • the adhesive can be used for bonding and curing of almost all known materials.
  • the binder and the adherend initiate a chemical curing reaction by adding a certain amount of water.
  • the weight ratio of water in the final product is 5% to 40%.
  • the oxides and hydroxides include, but are not limited to: oxides or hydroxides of the first, second, third, and fourth main groups of metals, oxides or hydroxides of the fourth, fifth, and sixth periodic transition metals. Things.
  • the acid or the corresponding acid ion or the corresponding salt includes all kinds of known phosphoric acid and the corresponding phosphate ion or phosphate.
  • the phosphate or sulfate includes, but not limited to, sodium and potassium. Phosphate.
  • the small amount of additives include, but are not limited to, boric acid, oxalic acid, and the like.
  • the oxide of the first, second, third, and fourth main group metals may be Li 2 0, MgO, A1 2 0 3 , GaO, SiO 2 , etc.;
  • the hydroxide may be Mg (0H) 2 , Ca (0H) 2 , Ca (0H) 2 , NaOH, KOH, etc.;
  • the oxide of the fourth, fifth, and sixth-period transition metals may be Ti0 2 , Fe 2 0 3 , ZrO, W0 3 , etc.;
  • the hydroxide may be Mn (0H) 2 , Zr (0H) 2 or the like.
  • the phosphate may be potassium dihydrogen phosphate/sodium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate/sodium or the like.
  • the invention greatly expands the applicable ratio range of the raw material compound, and the final application cost of the technology and its products makes the invention have great economic value.
  • novel inorganic binders described herein can be used to bond almost all known materials. Moreover, its zero emission, low temperature process, no need to provide additional energy and high bonding efficiency will play an important role in energy conservation and emission reduction, resource utilization, emissions disposal and recycling. For example, the present invention will provide a superior and efficient coverage solution for the reuse of all non-hazardous waste or the disposal of all hazardous waste. detailed description
  • the present invention relates to an inorganic binder and a preparation technique thereof.
  • the binder includes one or more oxides or hydroxides and one or more phosphoric or phosphate salts.
  • the method comprises the following main steps: classifying according to the properties of the adherend and, if necessary, performing pretreatment such as pulverization and/or ball milling; selecting and preparing a corresponding binder according to the properties of the adherend; The binder is thoroughly mixed with the adherend; the resulting mixture is mixed with an appropriate amount of water and stirred to prepare a slurry, and the resulting slurry is injected into a mold to be solidified.
  • the present invention has a strong adhesion and curing ability to almost all known materials.
  • the binder raw material compound comprises a basic oxide or hydroxide, or a mixture of a plurality of basic oxides and hydroxides.
  • the binder raw material compound includes phosphoric acid or phosphate, or a mixture of a plurality of phosphates and phosphoric acid.
  • a weight ratio of a basic oxide or hydroxide in the binder or encapsulant, or a mixture of a plurality of basic oxides, hydroxides and phosphoric acid or phosphate, or a mixture of a plurality of phosphates and phosphoric acid It is 1: 0. 2 to 1: 9. 5.
  • the adhesive can be used for bonding and curing of almost all known materials.
  • the binder and the adherend initiate a chemical curing reaction by adding a certain amount of water.
  • the weight ratio of water in the final product is 5% to 40%.
  • the oxides and hydroxides include, but are not limited to: oxides or hydroxides of the first, second, third, and fourth main groups of metals, oxides or hydroxides of the fourth, fifth, and sixth periodic transition metals. Things.
  • the acid or the corresponding acid ion or the corresponding salt includes all kinds of known phosphoric acid and the corresponding phosphate ion or phosphate.
  • the phosphate or sulfate includes, but not limited to, sodium and potassium. Phosphate.
  • the small amount of additives include, but are not limited to, boric acid, oxalic acid, and the like.
  • the oxide of the first, second, third, and fourth main group metals may be Li 2 0, MgO, A1A, GaO, Si0 2 , etc.; the hydroxide may be Mg (OH) 2 , Ca (0H) 2 , Ca (0H) 2 , NaOH, KOH, etc.; the oxide of the fourth, fifth, and sixth-period transition metals may be Ti0 2 , Fe 2 O 3 , ZrO, W0 3 , etc.;
  • the hydroxide may be Mn (0H) 2 , Zr (0H) 2 or the like.
  • the phosphate may be potassium dihydrogen phosphate/sodium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate/sodium or the like.
  • an oxide of the first, second, third, and fourth main group metals may be, but not limited to, Li 2 0, MgO, A1 2 0 3 , GaO, Si0 2 , etc.) or hydroxide (may But not limited to being Mg (0H) 2 , Ca (0H) 2 , Ca (0H) 2 , NaOH, KOH, etc.); or the oxide of the fourth, fifth, and sixth-period transition metals (maybe but not limited to Ti0 2 , Fe 2 0 3 , ZrO, W0 3 , etc.) or hydroxide (may be, but not limited to, Mn (0H) 2 , Zr (0H) 2 , etc.) are pretreated to be powdery. When needed, It is heat treated, i.e., heated to remove small molecule attachments.
  • the third mixture obtained by 5) is uniformly mixed.
  • step 7) Add a certain amount of water to the third mixture obtained in 6) and mix uniformly to form a slurry.
  • the weight ratio of water in the final product is 5% - 40%. If the aforementioned step 3) uses phosphoric acid, the water content in the acid should be included in the total water content.
  • Step 5) The slurry obtained by ⁇ ) is injected into a plastic mold to be solidified.
  • Step 5) The pretreatment of the waste refers to the pulverization and grinding of large-sized solid waste and the determination of the water content of the liquid waste. The water content of the liquid waste should be included in the total water content.
  • the process of the present invention can be briefly described as: classifying according to the properties of the adherend and, if necessary, performing pretreatment such as pulverization and/or ball milling; selecting and preparing corresponding viscosities according to the properties of the adherend Mixture; The prepared binder is thoroughly mixed with the adherend; the resulting mixture is mixed with an appropriate amount of water and stirred to prepare a slurry, and the resulting slurry is injected into a mold to be solidified.
  • the invention features: room temperature process, no additional energy; rapid formation of hard, dense quasi-ceramic products; finished product performance and molding process can be regulated; in most cases, the product has a slight expansion during solidification molding, thus forming a good sealing product, The tightness is excellent.
  • the crushed brick and the crushed concrete are used as the adherend, and the mixture of MgO and K3 ⁇ 4pc is used as the binder, and the hardened and dense product is prepared according to the foregoing ratio of the binder/binder and prepared as described above.
  • the appearance and performance of the product stored in the air for several months does not change. There was no change in appearance and performance after soaking in water for several weeks.
  • the preparation method of the inorganic binder includes the following main steps:
  • a mixture of one or more oxides or hydroxides in powder form is thoroughly mixed with a small amount of weak acid.
  • the weak acid includes, but is not limited to, boric acid or oxalic acid.
  • the weight ratio of the weak acid in the mixture is from 0% to 10%.
  • additives may be any solid material other than plastic or rubber.
  • Additives include, but are not limited to, fly ash, coal gangue, metallurgical slag, construction waste, etc.
  • the third mixture obtained in b) is uniformly mixed.
  • the raw material addition order of each of the main steps is variable.
  • the binder can be used to bond almost all known materials.
  • the curing process is initiated by the addition of a quantity of water.
  • the weight ratio of water in the final product is between 3% and 60%.
  • Adhesive and curing process by adding different colors of architectural pigments, the final product of the corresponding color can be prepared.
  • the binder and curing process improve the mechanical properties of the final product by adding different types of fibers.

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Description

无机粘合剂及其制备方法和应用 技术领域
本发明涉及粘合剂及其制备技术， 特别是一种无机粘合剂及其制备方法和应用， 采用所 述无机粘合剂， 能够在排放物处理和再资源化方面发挥重要作用， 例如， 对无害废弃物的再 利用或对有害废弃物的处理提供优质高效的覆盖性方案等等。 背景技术
随着我国社会的快速发展及经济的高速增长， 高排放、 高能耗、 高污染等问题也日益严 峻。 尤其是土地、 能源、 矿产等资源不足的矛盾越来越突出。 因此， 节能减排、 提高资源利 用率、 排放物处理和再资源化是影响国家可持续发展的重大科学问题。 例如， 我国是水泥生 产和使用第一大国。 每年生产的约 10亿吨水泥在消耗 11亿吨的石灰石资源的同时， 排放约 8 亿吨的 C02， 80万吨的 S03， 160万吨的 Ν0^Β800万吨的粉尘。 又如，我国仅各种固体废弃物的年 产量就高达 10亿吨以上， 其中除了大量无害无毒的废弃物以外， 还有产自于核电、 科研、 医 药、化工等领域的有害废弃物。 这些废弃物不仅占用了大量的土地资源， 而且严重污染环境， 影响人民群众的生活质量甚至生命安全。 显然， 改善高耗能高排放生产技术、对无害废弃物 的再资源化和对有毒有害废弃物的安全处理具有重大意义。 就废弃物的处理、 尤其是用于将 其固化的粘和剂而言， 包括常规水泥、 凝石技术等在内的专利文献中多有披露， 例如： CN1415567A, CN1424275A, CN1067707A, CN1223636A, CN1273222A, CN1252781A, CN1887763A, CN1887764A, CN1939861A等。 然而， 在上述的文献中所涉及的产品和技术都有其局限性。 而 本发明所描述的新型无机粘合剂可用于粘合几乎所有已知的材料。而且其零排放、低温过程、 无须外界提供额外能量及极高的粘合效率等特征， 将在节能减排、 提高资源利用率、 排放物 处理和再资源化方面发挥重要作用。 例如， 本发明将为对所有无害废弃物的再利用或对所有 有害废弃物的处理提供优质高效的覆盖性方案。 发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足， 提供一种无机粘合剂及其制备方法和应用， 采用所述无机粘合剂， 能够在排放物处理和再资源化方面发挥重要作用， 例如， 对无害废 弃物的再利用或对有害废弃物的处理提供优质高效的覆盖性方案等等。
本发明的技术方案如下： 无机粘合剂， 其特征在于： 包括第一组物料和第二组物料， 第一组物料包括一种或多种 的氧化物或氢氧化物； 第二组物料包括一种或多种的含磷的酸或含磷的盐。
所述氧化物为碱性氧化物。
所述含磷的酸包括磷酸、 高磷酸或次磷酸。
所述含磷的盐包括磷酸盐、 高磷酸盐或次磷酸盐。
所述第一组物料和第二组物料的重量比为 1： ( 0. 2〜9. 5)。
所述第一组物料和第二组物料的重量比为 1： ( 0. 5〜3. 5)。
所述第一组物料和第二组物料的重量比为 1： ( 0. 75〜1. 5)。
所述氧化物是指元素周期表中属第一、 二、 三、 四周期主族金属的氧化物， 以及第四、 五、 六周期过渡金属的氧化物。
所述氢氧化物是指元素周期表中是第一、 二、 三、 四周期主族金属的氢氧化物， 以及第 四、 五、 六周期过渡金属的氢氧化物。 上述无机粘合剂在材料粘合中的应用。
所述应用包括固化步骤，所述固化步骤是指所述粘合剂与被粘合材料通过加入一定量的 水而引发化学固化反应。
所述一定量的水占总重量的 3〜60%。
所述一定量的水占总重量的 5〜40%。
所述应用包括在粘合剂中加入建筑颜料， 或者在固化步骤中加入建筑颜料。
所述应用包括在粘合剂中加入纤维， 或者在固化步骤中加入纤维。 无机粘合剂的制备方法， 其特征在于： 包括对以下两组物料的比例混合， 第一组物料包 括一种或多种的氧化物或氢氧化物； 第二组物料包括一种或多种的含磷的酸或含磷的盐。
将所述第一组物料制备成粉末。
将所述第一组物料通过粉碎和 /或球磨预处理制备成粉末。
将粉末状的第一组物料与弱酸混和获得第一混合物，将第一混合物与第二组物料混和获 得第二混合物。
在第二混合物中加入添加物获得第三混合物。
所述弱酸采用以下物质中的一种或组合： 硼酸， 草酸。
所述弱酸在第一混合物中所占重量比为〉 0， 至 10%。 所述添加物采用以下物质中的一种或超过一种的组合： 粉煤灰、煤矸石、 冶金渣、 建筑 垃圾。 本发明的技术效果如下：
本发明涉及一种无机粘合剂及其制备技术。 所述粘合剂包括一种或多种氧化物或氢氧 化物以及一种或多种磷酸或磷酸盐。 所述方法包括以下主要步骤： 根据被粘合物特性分类 并在必要情况下进行粉碎及 /或球磨等预处理； 根据被粘合物特性选定并制备相应的粘合 剂； 将所制备的粘合剂与被粘合物充分混合； 将所得混合物与适量的水混合并搅拌制成浆 料并将所得浆料注入模具固化成型。 本发明对几乎所有已知的材料都具有很强的粘合、 固 化能力。 其中， 所述的粘合剂原料化合物包括了碱性氧化物或氢氧化物， 或多种碱性氧化 物、 氢氧化物的混合物。 并且， 所述的粘合剂原料化合物包括了磷酸或磷酸盐， 或多种磷 酸盐及磷酸的混合物。 并且， 粘合剂或封装剂中的碱性氧化物或氢氧化物， 或多种碱性氧 化物、氢氧化物的混合物与磷酸或磷酸盐，或多种磷酸盐及磷酸的混合物的重量比为 1 : 0. 2 至 1 : 9. 5。 并且， 所述粘合剂可用于几乎所有已知材料的粘合与固化。 并且， 所述粘合剂 与被粘合物通过加入一定量的水而引发化学固化反应. 并且， 水在最终产物中所占的重量 比为 5% - 40%。 并且， 通过加入不同颜色的建筑颜料， 可制备出相应颜色的最终产物。 并 且， 通过加入不同种类的纤维， 可改善最终产物的力学性能。 并且， 所述的氧化物和氢氧 化物包括但不限于： 第一、 二、 三、 四主族金属的氧化物或氢氧化物， 第四、 五、 六周期 过渡金属的氧化物或氢氧化物。 并且， 所述的酸或相应的酸根离子或相应的盐包括已知的 所有种类的磷酸及相应的磷酸根离子或磷酸盐.所述的磷酸盐或硫酸盐包括但不限于钠，钾 的各种磷酸盐。并且， 所述的少量添加剂包括但不限于： 硼酸，草酸等。并且， 所述的第一、 二、 三、 四主族金属的氧化物可以是 Li20， MgO, A1203， GaO，Si02等； 所述的氢氧化物可以 是 Mg (0H) 2， Ca (0H) 2, Ca (0H) 2, NaOH, KOH等； 所述的第四、 五、 六周期过渡金属的氧化物 可以是 Ti02， Fe203， ZrO, W03等； 所述的氢氧化物可以是 Mn (0H) 2, Zr (0H) 2等。 并且， 所述 的磷酸盐可以是磷酸二氢钾 /钠， 磷酸氢二钾 /钠等。 相比已有发明， 本发明极大地扩大了 原料化合物的适用配比范围， 本技术及其产品的终合应用成本使本发明具有重大经济价值。
本发明所描述的新型无机粘合剂可用于粘合几乎所有已知的材料。 而且其零排放、 低 温过程、 无须外界提供额外能量及极高的粘合效率等特征， 将在节能减排、 提高资源利用 率、 排放物处理和再资源化方面发挥重要作用。 例如， 本发明将为对所有无害废弃物的再 利用或对所有有害废弃物的处理提供优质高效的覆盖性方案。 具体实施方式
本发明涉及一种无机粘合剂及其制备技术。 所述粘合剂包括一种或多种氧化物或氢氧化 物以及一种或多种磷酸或磷酸盐。 所述方法包括以下主要步骤： 根据被粘合物特性分类并在 必要情况下进行粉碎及 /或球磨等预处理； 根据被粘合物特性选定并制备相应的粘合剂； 将所 制备的粘合剂与被粘合物充分混合； 将所得混合物与适量的水混合并搅拌制成浆料并将所得 浆料注入模具固化成型。本发明对几乎所有已知的材料都具有很强的粘合、 固化能力。其中， 所述的粘合剂原料化合物包括了碱性氧化物或氢氧化物， 或多种碱性氧化物、 氢氧化物的混 合物。 并且， 所述的粘合剂原料化合物包括了磷酸或磷酸盐， 或多种磷酸盐及磷酸的混合物。 并且， 粘合剂或封装剂中的碱性氧化物或氢氧化物， 或多种碱性氧化物、 氢氧化物的混合物 与磷酸或磷酸盐， 或多种磷酸盐及磷酸的混合物的重量比为 1 : 0. 2 至 1 : 9. 5。 并且， 所述粘 合剂可用于几乎所有已知材料的粘合与固化。 并且， 所述粘合剂与被粘合物通过加入一定量 的水而引发化学固化反应. 并且， 水在最终产物中所占的重量比为 5% - 40%。 并且， 通过加 入不同颜色的建筑颜料， 可制备出相应颜色的最终产物。 并且， 通过加入不同种类的纤维， 可改善最终产物的力学性能。 并且， 所述的氧化物和氢氧化物包括但不限于： 第一、 二、 三、 四主族金属的氧化物或氢氧化物， 第四、 五、 六周期过渡金属的氧化物或氢氧化物。 并且， 所述的酸或相应的酸根离子或相应的盐包括已知的所有种类的磷酸及相应的磷酸根离子或磷 酸盐.所述的磷酸盐或硫酸盐包括但不限于钠，钾的各种磷酸盐。 并且， 所述的少量添加剂包 括但不限于： 硼酸，草酸等。 并且， 所述的第一、 二、 三、 四主族金属的氧化物可以是 Li20， MgO, A1A， GaO, Si02等; 所述的氢氧化物可以是 Mg (OH) 2， Ca (0H) 2, Ca (0H) 2, NaOH, KOH等; 所述的第四、 五、 六周期过渡金属的氧化物可以是 Ti02， Fe203， ZrO, W03等； 所述的氢氧化物 可以是 Mn (0H) 2， Zr (0H) 2等。 并且， 所述的磷酸盐可以是磷酸二氢钾 /钠， 磷酸氢二钾 /钠等。 由此， 所述产品的具体制备方法包括以下步骤：
1 ) . 对所述的第一、 二、 三、 四主族金属的氧化物（可以但不限于是 Li20， MgO, A1203， GaO, Si02等）或氢氧化物（可以但不限于是 Mg (0H) 2， Ca (0H) 2, Ca (0H) 2, NaOH, KOH等）； 或所述 的第四、 五、 六周期过渡金属的氧化物 (可以但不限于是 Ti02， Fe203， ZrO, W03等)或氢氧化物 (可以但不限于是 Mn (0H) 2， Zr (0H) 2等)进行预处理使之成为粉末状.需要时，可对其进行热处 理， 即加热以除去小分子附着物。
2) . 对经 1) 所得的粉末状物料加入一定量的硼酸或草酸，以调控固化反应的速度。加入 的硼酸或草酸在与被加入粉末状物料所形成的混合物中所占的重量比为 0%_10%。 对所得的第 一混合物进行均匀混合。
3) . 对经 2) 所得的第一混合物中加入磷酸或磷酸盐. 或多种磷酸盐及磷酸的混合物. 第一混合物与磷酸或磷酸盐， 或多种磷酸盐及磷酸的混合物的重量比为 1 : 0. 2 至 1 : 9. 5。
4) . 对经 3) 所得的第二混合物进行均匀混合.
5) . 对经 4) 所得的第二混合物中加入经过予处理的废弃物. 废弃物在最终产物中所占 的重量比为 15% 至 95%。
6) . 对经 5) 所得的第三混合物进行均匀混合。
7) . 对经 6) 所得的第三混合物中加入一定量的水并均匀混合， 形成浆料。 水在最终产 物中所占的重量比为 5% - 40%。 如果前述的步骤 3)使用了磷酸，则酸中所含水份应计入总的水 含量中。
8) .将经 Ί) 所得的浆料注入塑料模具中固化成型。 步骤 5)所述的废弃物的预处理是指对大尺寸的固体废弃物进行粉碎研磨及对液态废弃物 进行水含量测定. 液态废弃物的含水量应计入总的水含量中。
终上所述，本发明的工艺过程可简述为：根据被粘合物特性分类并在必要情况下进行粉碎 及 /或球磨等预处理； 根据被粘合物特性选定并制备相应的粘合剂； 将所制备的粘合剂与被粘 合物充分混合； 将所得混合物与适量的水混合并搅拌制成浆料并将所得浆料注入模具固化成 型。
本发明特征： 室温过程， 无需额外能量；快速形成坚硬、 至密的准陶瓷成品； 成品性能 及成型过程可调控； 多数情况下， 产品固化成型时有微小膨胀， 因而可形成良好的密封产 品， 至密性极好。
本技术 /产品所具有的独特优异的性能使其可广泛应用于： 1.利用无害废弃物生产建筑 产品 （如砖块、 瓦片、 瓷砖、 防火墙隔离板 等等）； 高抗压强结构材料； 可喷涂的超级防 火隔离层； 钻井用水泥及密封材料;密封涂层; 2.对有害废弃物进行安全封装； 放射性污染 物的无泄露密封处理； 有害混合物及放射性材料 （液态或固态） 的安全封存。 实施例一： 粉煤灰粘合
以粉煤灰作被粘合物， 以 MgO和 K¾pc 前述配比混合作为粘合剂， 遵循前述被粘合物 / 粘合剂之配比并按前述方法制备出坚硬、 密实的产品。 产品在空气中存放数月外观及性能 无变化。 在水中浸泡数周外观及性能亦无变化。 实施例二： 炼钢厂废渣粘合
以炼钢厂废渣作被粘合物， 以 MgO和 KH2P0 前述配比混合作为粘合剂， 遵循前述被粘合 物 /粘合剂之配比并按前述方法制备出坚硬、 密实的产品。 产品在空气中存放数月外观及性 能无变化。 在水中浸泡数周外观及性能亦无变化。
实施例三： 碎砖及碎混凝土粘合
以碎砖及碎混凝土作被粘合物， 以 MgO和 K¾pc 前述配比混合作为粘合剂， 遵循前述被 粘合物 /粘合剂之配比并按前述方法制备出坚硬、 密实的产品。 产品在空气中存放数月外观 及性能无变化。 在水中浸泡数周外观及性能亦无变化。 无机粘合剂的制备方法包括以下主要步骤：
a)将粉末状的一种或多种氧化物或氢氧化物的混和物与少量的弱酸充分混和。 所述弱酸 包括但不限于硼酸或草酸。 所述弱酸在混和物中所占重量比为 0% - 10%。
b ) 往 a) 所得之第一混和物中按一定比例加入一种或多种磷酸或磷酸盐。
c ) 将 b ) 所得之第二混和物均匀混和。
d)往 c ) 所得之第二混和物中按一定比例加入一种或多种添加物。 添加物可以是塑料或 橡胶以外的任何固体物质。 添加物包括但不限于粉煤灰、 煤矸石、 冶金渣、 建筑垃圾等 e)将 b ) 所得之第三混和物均匀混和。
所述各主要步骤之原材料添加顺序可变。
所述粘合剂可以用于粘合几乎所有的已知的材料。固化过程通过加入一定量的水而引发. 水在最终产物中所占的重量比为 3% - 60%。
粘合剂及固化过程， 通过加入不同颜色的建筑颜料， 可制备出相应颜色的最终产物。 粘合剂及固化过程， 通过加入不同种类的纤维， 可改善最终产物的力学性能。 应当指出， 以上所述实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明， 但不以 任何方式限制本发明。

Claims

权 利 要 求 书
1.无机粘合剂， 其特征在于： 包括第一组物料和第二组物料， 第一组物料包括一种或多 种的氧化物或氢氧化物； 第二组物料包括一种或多种的含磷的酸或含磷的盐。
2.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ， 其特征在于： 所述氧化物为碱性氧化物。
3.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ， 其特征在于： 所述含磷的酸包括磷酸、 高磷酸或 次磷酸。
4.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ， 其特征在于： 所述含磷的盐包括磷酸盐、 高磷酸 盐或次磷酸盐。
5.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ，其特征在于：所述第一组物料和第二组物料的重 量比为 1： (0. 2〜9. 5)。
6.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ，其特征在于：所述第一组物料和第二组物料的重 量比为 1： (0· 5〜3· 5)。
7.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ，其特征在于：所述第一组物料和第二组物料的重 量比为 1： (0· 75〜1· 5)。
8.根据权利要求 1所述的无机粘合剂 ，其特征在于：所述氧化物是指元素周期表中属第 一、 二、 三、 四周期主族金属的氧化物， 以及第四、 五、 六周期过渡金属的氧化物。
9.根据权利要求 1所述的无机粘合剂，其特征在于：所述氢氧化物是指元素周期表中是 第一、 二、 三、 四周期主族金属的氢氧化物， 以及第四、 五、 六周期过渡金属的氢氧化物。
10.如权利要求 1-9之一所述的无机粘合剂在材料粘合中的应用。
11.根据权利要求 10所述的无机粘合剂在材料粘合中的应用，其特征在于：所述应用包 括固化步骤， 所述固化步骤是指所述粘合剂与被粘合材料通过加入一定量的水而引发化学 固化反应。
12.根据权利要求 11所述的无机粘合剂在材料粘合中的应用，其特征在于：所述一定量 的水占总重量的 3〜60%。
13.根据权利要求 11所述的无机粘合剂在材料粘合中的应用，其特征在于：所述一定量 的水占总重量的 5〜40%。
14.根据权利要求 11所述的无机粘合剂在材料粘合中的应用，其特征在于：所述应用包 括在粘合剂中加入建筑颜料， 或者在固化步骤中加入建筑颜料。
15.根据权利要求 11所述的无机粘合剂在材料粘合中的应用，其特征在于：所述应用包 括在粘合剂中加入纤维， 或者在固化步骤中加入纤维。
16.无机粘合剂的制备方法， 其特征在于： 包括对以下两组物料的比例混合， 第一组物 料包括一种或多种的氧化物或氢氧化物； 第二组物料包括一种或多种的含磷的酸或含磷的
17.根据权利要求 16所述的无机粘合剂的制备方法，其特征在于：将所述第一组物料制 备成粉末。
18.根据权利要求 16所述的无机粘合剂的制备方法，其特征在于：将所述第一组物料通 过粉碎和 /或球磨预处理制备成粉末。
19.根据权利要求 17或 18所述的无机粘合剂的制备方法， 其特征在于： 将粉末状的第 一组物料与弱酸混和获得第一混合物， 将第一混合物与第二组物料混和获得第二混合物。
20.根据权利要求 19所述的无机粘合剂的制备方法，其特征在于：在第二混合物中加入 添加物获得第三混合物。
21.根据权利要求 19所述的无机粘合剂的制备方法，其特征在于：所述弱酸采用以下物 质中的一种或组合： 硼酸， 草酸。
22.根据权利要求 19所述的无机粘合剂的制备方法，其特征在于：所述弱酸在第一混合 物中所占重量比为〉 0， 至 10%。
23.根据权利要求 20所述的无机粘合剂的制备方法，其特征在于：所述添加物采用以下 物质中的一种或超过一种的组合： 粉煤灰、 煤矸石、 冶金渣、 建筑垃圾。
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