一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料及其制备方法

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一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及墙体材料，尤其涉及一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料及其制备方法。\n背景技术\n[0002] 随着社会的快速发展，人们对能源的需求日益增长，长期对能源的过度消耗，导致了能源的极度紧缺。能源的高消耗一直是研究人员急需解决的问题，而建筑能耗在所有能耗中占有非常大的比例，传统保温材料高的导热系数已经不能满足人们解决能源问题的需要，开发一种低成本、超高效、阻燃的墙体保温材料成为当前研究的重点。\n[0003] 据文献报道，矿产资源的开采和利用所产生的尾矿已严重污染了环境，堆存氧化铝尾矿不仅营运费用高，而且占用了大量土地，对土壤、水体造成污染，破坏生态环境，成为安全隐患。工业化国家高度重视对尾矿的综合利用研究，并取得了很大成果。相关数据显示，我国每年排出的尾矿接近3亿吨，综合利用率却不到五分之一，且高端产品很少，跟国外差距很大。目前也有利用铁尾矿、氧化铝尾矿等制备的墙体材料，但墙体材料的组分及组分添加比例设计不尽合理，未能对尾矿的活性进行有效激发，掺加泡沫时为考虑产品的阻燃性，从而导致制备工艺复杂、尾矿利用率不高，所制备的墙体材料阻燃性不好，强度偏低，不能满足当前建筑物轻质、阻燃、保温的安全需求。因此，有效利用矿产开发过程中产生的废料，研究开发性能良好的墙体材料显得迫在眉睫。\n发明内容\n[0004] 解决的技术问题:\n[0005] 为了将矿产资源开采过程中产生的尾矿更好地应用于墙体材料中，提高墙体材料的性能，本发明公开了一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料及其制备方法。\n[0006] 技术方案：\n[0007] 本发明公开了一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料，掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥25-55份、氧化铝尾矿16-45份、煤渣12-28份、黄沙14-32份、高效减水剂6-16份、水25-55份、聚磷酸铵12-35份、泡沫8-25份、阻燃剂5-28份、增强剂2-14份、防水剂2-14份、助留剂2-14份。\n[0008] 作为优选，本发明所用的高效减水剂为萘系减水剂。\n[0009] 作为优选，本发明所用的阻燃剂为氮系阻燃剂。\n[0010] 一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料的制备方法，将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，在窑炉中的烧制过程温度控制在1050-1150℃，时间为3-5.5小时。\n[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护9-12天后码垛。\n[0013] 有益效果\n[0014] 本发明所述的一种掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料及其制备方法采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：抗压强度≥3.5MPa；导热系数为0.057-0.39 W/(m·K)。\n具体实施方式\n[0015] 实施例1：\n[0016] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥25份、氧化铝尾矿16份、煤渣12份、黄沙14份、高效减水剂6份、水25份、聚磷酸铵12份、泡沫8份、阻燃剂5份、增强剂2份、防水剂2份、助留剂2份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1050℃，时间为5.5小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护12天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0017] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度3.5Mpa，导热系数为0.39 W/(m·K)。\n[0018] 实施例2：\n[0019] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥30份、氧化铝尾矿18份、煤渣14份、黄沙16份、高效减水剂8份、水30份、聚磷酸铵14份、泡沫10份、阻燃剂8份、增强剂4份、防水剂4份、助留剂4份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1080℃，时间为5.5小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护12天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0020] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度4.3Mpa，导热系数为0.36 W/(m·K)。\n[0021] 实施例3：\n[0022] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥35份、氧化铝尾矿20份、煤渣16份、黄沙18份、高效减水剂10份、水35份、聚磷酸铵16份、泡沫15份、阻燃剂10份、增强剂6份、防水剂6份、助留剂6份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1100℃，时间为5小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护11天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0023] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度4.9Mpa，导热系数为0.33 W/(m·K)。\n[0024] 实施例4：\n[0025] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥40份、氧化铝尾矿25份、煤渣18份、黄沙20份、高效减水剂12份、水40份、聚磷酸铵18份、泡沫17份、阻燃剂14份、增强剂8份、防水剂8份、助留剂8份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1100℃，时间为5小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护11天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0026] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度5.8Mpa，导热系数为0.26 W/(m·K)。\n[0027] 实施例5：\n[0028] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥45份、氧化铝尾矿30份、煤渣20份、黄沙24份、高效减水剂13份、水45份、聚磷酸铵20份、泡沫20份、阻燃剂17份、增强剂10份、防水剂10份、助留剂10份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1100℃，时间为4.5小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护11天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0029] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度6.2Mpa，导热系数为0.23 W/(m·K)。\n[0030] 实施例6：\n[0031] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥50份、氧化铝尾矿35份、煤渣20份、黄沙26份、高效减水剂14份、水50份、聚磷酸铵25份、泡沫20份、阻燃剂20份、增强剂11份、防水剂11份、助留剂11份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1150℃，时间为4小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护10天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0032] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度7.1Mpa，导热系数为0.19 W/(m·K)。\n[0033] 实施例7：\n[0034] 掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料按以下原料重量份数配比制成：水泥55份、氧化铝尾矿40份、煤渣22份、黄沙28份、高效减水剂14份、水50份、聚磷酸铵25份、泡沫20份、阻燃剂20份、增强剂12份、防水剂12份、助留剂12份。制备方法是将上述固体原料粉碎均匀搅拌，然后加入水、高效减水剂、聚磷酸铵、阻燃剂、增强剂、防水剂、助留剂、泡沫搅拌制得混合料，混合料经挤压成型、煅烧、出窑冷却，窑炉中的烧制过程温度控制在1150℃，时间为4小时，烧制完成后出窑常温冷却，自然养护10天后码垛即可获得掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料。\n[0035] 依据上述技术方案制得的掺氧化铝尾矿阻燃型保温墙体材料抗压强度7.9Mpa，导热系数为0.14 W/(m·K)。\n[0036] 实施例8：