一种高岭土/锰尾矿渣‑秸秆建筑外墙外复合保温材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高岭土/锰尾矿渣‑秸秆建筑外墙外复合保温材料及其制备方法。该建筑外墙外复合保温材料以高岭土、锰尾矿渣、秸秆为主要原料制得。本发明专利技术工艺简单，利用锰尾矿渣粉代替部分偏高岭土，以秸秆为轻骨料，降低了建筑外墙外复合保温材料的成本，提高了锰尾矿渣和秸秆的综合利用程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑外墙外保温材料领域，具体涉及是一种高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料制备方法。
技术介绍
目前，我国是世界上最大的电解锰生产国，电解锰产量约占世界总产量的98％。在电解完锰矿石之后，便产生了大量的工业固体废物——锰尾矿渣。据相关数据显示，每生产1t的电解锰所排出的酸浸渣约为7-9t。这些大量堆积的锰渣不但造成工业原料的严重浪费(锰渣中还含有约2％的锰)，而且还会对环境造成严重危害,占用大量土地、污染土壤，影响土壤结构、污染地表地下水资源，破坏生态、污染大气与周边环境。锰尾矿渣的淋出液中含有大量其它元素，比如未提取完全的锰以及硒元素，这些元素通过食物链在体内积累过多会直接影响人和动物的身体健康。因此，加强锰尾矿渣的回收进行综合利用，既能保护环境，维护生态平衡，又能实现锰矿资源的优化配制和可持续发展，同时也避免了对人体的危害。对锰尾矿渣的回收利用，前人已经做了大量的工作。地聚物是一种新型胶凝材料，其生产过程比水泥绿色环保，是水泥的一种理想替代品,以锰尾矿渣取代部分偏高岭土制备地聚物的研究还鲜见报。农作物秸秆是籽实收获后剩下的作物残留物，包括禾谷类、豆类、薯类、油料类、麻类,以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆，我国每年农作物秸秆产量在6亿吨以上。当前，作物秸秆的工业用途广泛，不仅可作为复合保温材料、纸浆原料、菌类培养基、各类轻质板材和包装材料的原料，还用于编织业、酿酒制醋。这些综合利用，不仅转化了大量的废弃秸秆，消除了潜在的环境污染，而且具有良好的经济效益，实现了自然界的物质和能量循环。因秸秆具有轻质、保温隔热的特点，加之我国秸秆资源非常丰富，将其用作建筑材料一直是秸秆的主要利用途径之一。然而传统秸秆建材存在抗压能力弱、易潮、易腐蚀、防火性能差等缺陷，使其应用范围受到限制。若能将地聚物和秸秆结合，制成一种新型轻质保温建筑材料，既可以利用地聚物的优异性能，又可合理利用秸秆资源，同时又兼具良好保温性能，突破传统秸秆建材的应用局限，使之成为多功能型的保温建筑材料，这对我国实现可持续发展和节能减排有着重要的意义。本专利提供了一种综合利用锰尾矿渣、秸秆，制备高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料及其制备方法。形成地聚物的原料，一般都含有硅、铝氧化物，因此高岭土成为制备地聚物的理想原料。锰尾矿渣含有较高的硅氧化物以及一定量的铝氧化物，可以成为制备地聚物的原料，从而提高锰尾矿渣综合利用程度。因秸秆具有轻质、保温隔热的特点，可用作建筑外墙外复合保温材料中的轻骨料。高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料的制备方法的具体步骤为：(1)稻草秸秆粉末的制备具体操作为：用刀或剪刀将自然风干的稻草断成10cm长度的小段，然后放入破碎机将其破碎，取出重复破碎一次，将破碎的稻草秸秆粉末用水浸泡30分钟，捞出自然晾干，即得到稻草秸秆粉末。(2)对锰尾矿渣的制备具体操作为：每次取50克锰尾矿渣置于研磨罐中，研磨5分钟，即可得到粒径约为0.049-0.074mm的粉末颗粒。(3)制备偏高岭土具体操作为：将高岭土粉体置于坩埚中，放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至600℃，保温6小时，再由球磨机粉碎，过40目筛子，制得堆积密度为0.6g/cm3的偏高岭土。(4)水玻璃溶液的配制具体操作为：向模数为3.26，波美度为39.7，Na2O质量分数为8.75％，SiO2质量分数为27.6％，密度ρ＝1.40g/mL的70.4mL市售工业级水玻璃中加入14.8克氢氧化钠制得模数为1.4的水玻璃溶液。(5)建筑外墙外复合保温材料的制备a依据锰尾矿渣与偏高岭土质量之比为3:7，水玻璃掺量比为20％，水灰比40％，稻草秸秆掺量比4％、纤维素醚掺量比为0.5％，乳胶粉掺量比3％、木质纤维掺量比0.6％，称取步骤(2)和步骤(3)的锰尾矿渣、偏高岭土，所述水玻璃掺量比为步骤(4)制得的水玻璃溶液与步骤(2)获得的锰尾矿渣和步骤(3)中制得的偏高岭土质量之和的质量比的百分数，所述水灰比为水与步骤(2)获得的锰尾矿渣和步骤(3)中制得的偏高岭土质量之和的质量比的百分数，水为额外加的水、水玻璃溶液中的水和氢氧化钠转化为氧化钠所脱的水三者之和，所述稻草秸秆掺量比为步骤(1)中获得的稻草秸秆粉末与步骤(2)获得的锰尾矿渣和步骤(3)中制得的偏高岭土质量之和的质量比的百分数，所述的纤维素醚掺量比为纤维素醚与步骤(2)获得的锰尾矿渣和步骤(3)中制得的偏高岭土质量之和的质量比的百分数，所述的乳胶粉掺量比为乳胶粉与步骤(2)获得的锰尾矿渣和步骤(3)中制得的偏高岭土质量之和的质量比的百分数，所述的木质纤维掺量比为木质纤维与步骤(2)获得的锰尾矿渣和步骤(3)中制得的偏高岭土质量之和的质量比的百分数。b将(5)中第a步骤称量好锰尾矿渣，偏高岭土，稻草秸秆粉末，纤维素醚，乳胶粉、木质纤维加入搅拌机，启动搅拌机，先搅拌30秒，混合均匀后，继续搅拌120秒，边搅拌边加入(5)中第a步骤称量好的水玻璃溶液和水得到浆料。将搅拌好的浆料倒入4cm×4cm×16cm及30cm×30cm×3cm的模具中，并将其振实，置于室温下固化24小时后脱模，脱模后，取出试块，用保鲜膜将试块包裹好，置于50℃烘箱内养护7天，即得高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料。所述高岭土为工业级；锰尾矿渣中Al2O3质量百分比含量不低于3.923％，SiO2质量百分比含量不低于53.195％。本专利用锰尾矿渣代替部分偏高岭土制备地聚物，在此基础上制备高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料，为锰尾矿渣资源的综合利用提供了一条新的途径；用稻草秸秆粉作为轻骨料制备高岭土/锰尾矿渣-秸秆复合保温材料，为农业生产产生的大量废弃农作物秸秆资源在综合利用和环境保护等方面提供了一个新思路。具体实施方式实施例：高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料的制备方法的具体步骤为：(1)稻草秸秆粉末的制备具体操作为：用刀或剪刀将自然风干的稻草断成10cm长度的小段，然后放入破碎机将其破碎，取出重复破碎一次，将破碎的稻草秸秆粉末用水浸泡30分钟，捞出自然晾干，即得到稻草秸秆粉末。(2)对锰尾矿渣的制备具体操作为：每次取50克锰尾矿渣置于研磨罐中，研磨5分钟，即可得到粒径约为0.049-0.074mm的粉末颗粒。(3)制备偏高岭土具体操作为：将高岭土粉体置于坩埚中，放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至600℃，保温6小时，再由球磨机粉碎，过40目筛子，制得堆积密度为0.6g/cm3的偏高岭土。(4)水玻璃溶液的配制具体操作为：向模数为3.26，波美度为39.7，Na2O质量分数为8.75％，SiO2质量分数为27.6％，密度ρ＝1.40g/mL的70.4mL市售工业级水玻璃中加入14.8克氢氧化钠制得模数为1.4的水玻璃溶液。(5)建筑外墙外复合保温材料的制备a依据锰尾矿渣与偏高岭土质量之比为3:7，水玻璃掺量比为20％，水灰比40％，稻草秸秆掺量比4％、纤维素醚掺量比为0.5％，乳胶粉掺量比3％、木质纤维掺量比0.6％，称取步骤(2)和步骤(3)的锰尾矿渣、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高岭土/锰尾矿渣‑秸秆建筑外墙外复合保温材料，其特征在于该建筑外墙外复合保温材料以高岭土、锰尾矿渣、秸秆为主要原料制得。

【技术特征摘要】
1.一种高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料，其特征在于该建筑外墙外复合保温材料以高岭土、锰尾矿渣、秸秆为主要原料制得。2.根据权利要求1所述的高岭土/锰尾矿渣-秸秆建筑外墙外复合保温材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)稻草秸秆粉末的制备具体操作为：用刀或剪刀将自然风干的稻草断成10cm长度的小段，然后放入破碎机将其破碎，取出重复破碎一次，将破碎的稻草秸秆粉末用水浸泡30分钟，捞出自然晾干，即得到稻草秸秆粉末；(2)对锰尾矿渣的制备具体操作为：每次取50克锰尾矿渣置于研磨罐中，研磨5分钟，即可得到粒径约为0.049-0.074mm的粉末颗粒；(3)制备偏高岭土具体操作为：将高岭土粉体置于坩埚中，放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至600℃，保温6小时，再由球磨机粉碎，过40目筛子，制得堆积密度为0.6g/cm3的偏高岭土；(4)水玻璃溶液的配制具体操作为：向模数为3.26，波美度为39.7，Na2O质量分数为8.75％，SiO2质量分数为27.6％，密度ρ＝1.40g/mL的70.4mL市售工业级水玻璃中加入14.8克氢氧化钠制得模数为1.4的水玻璃溶液；(5)建筑外墙外复合保温材料的制备a依据锰尾矿渣与偏高岭土质量之比为3:7，水玻璃掺量比为20％，水灰比40％，稻草秸秆掺量比4％、纤维素醚掺量比为0.5％，乳胶粉掺量比3％、木质纤维掺量比0.6％，称取步骤(2)和步骤(3)的锰尾矿渣、偏高岭土，所述水玻璃掺量比为步骤(4)制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峥，李海莹，李庆伟，杨瑞善，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45