本申請涉及建筑材料制備，具體涉及一種赤泥基地聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、赤泥是在氧化鋁生產(chǎn)過程中，用苛性鈉溶液溶化鋁土礦后，產(chǎn)生的不溶性固體殘渣，對環(huán)境造成了嚴重的污染。為了最大限度地減少赤泥對環(huán)境的破壞，已經(jīng)投入了大量的努力來開發(fā)赤泥資源化利用的途徑。目前，可以實現(xiàn)赤泥大規(guī)模利用，最具潛力的途徑是利用赤泥生產(chǎn)建筑材料。在赤泥所生產(chǎn)的建筑材料中最主要的就是地聚合物材料。地聚合物是一種堿激發(fā)膠凝材料，是以硅鋁質(zhì)材料為主要原材料，通過堿對原材料潛在活性的激發(fā)，所制備的一種高性能膠凝材料。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)中利用赤泥所制得的地聚合物（即，赤泥基地聚合物）存在抗壓強度低的問題，從而限制了其在例如基建這種需較高抗壓強度的領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，如何提升赤泥基地聚合物的抗壓強度，從而擴大赤泥基地聚合物的應(yīng)用范圍有其必要性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種赤泥基地聚合物及其制備方法，以提升赤泥基地聚合物的抗壓強度，從而擴大赤泥基地聚合物的應(yīng)用范圍。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮环N赤泥基地聚合物的制備方法，包括：

3、將赤泥與水熱堿激發(fā)劑溶液進行混合，并進行水熱反應(yīng)，得到改性赤泥漿體，其中，所述水熱堿激發(fā)劑溶液中的水熱堿激發(fā)劑包括氫氧化鈉；

4、將所述改性赤泥漿體與礦粉和堿激發(fā)劑混合并攪拌，然后進行固化成型，得到赤泥基地聚合物。

5、在一實施例中，所述水熱反應(yīng)的時間為2~12小時，所述水熱堿激發(fā)劑溶液中所述水熱堿激發(fā)劑的濃度為1~3mol/l。

6、在一實施例中，所述將赤泥與水熱堿激發(fā)劑溶液進行混合，并進行水熱反應(yīng)，得到改性赤泥漿體，包括：

7、將赤泥與水熱堿激發(fā)劑溶液按照水灰比為預(yù)設(shè)值進行混合并放入水熱反應(yīng)釜中，然后將所述水熱反應(yīng)釜放入烘箱中，并在預(yù)設(shè)溫度下反應(yīng)，反應(yīng)完成后取出所述水熱反應(yīng)釜，所述水熱反應(yīng)釜中的產(chǎn)物即為改性赤泥漿體，其中，所述預(yù)設(shè)值為0.7~1.3，所述預(yù)設(shè)溫度為100~200℃。

8、在一實施例中，所述赤泥基地聚合物包括c/n-(a)-s-h凝膠、碳化半碳鋁酸鈣、麥羥硅鈉石和層狀云母。

9、在一實施例中，所述將所述改性赤泥漿體與礦粉和堿激發(fā)劑混合并攪拌，然后進行固化成型，得到赤泥基地聚合物，包括：

10、將所述改性赤泥漿體與礦粉和堿激發(fā)劑混合，并依次在第一預(yù)設(shè)攪拌速度下攪拌第一預(yù)設(shè)時間，在第二預(yù)設(shè)攪拌速度下攪拌第二預(yù)設(shè)時間，得到漿狀的赤泥基地聚合物，其中，所述堿激發(fā)劑包括氫氧化鈉，所述第一預(yù)設(shè)攪拌速度為1400~1600rpm，所述第一預(yù)設(shè)時間為20~40秒，所述第二預(yù)設(shè)攪拌速度為2900~3100rpm，所述第二預(yù)設(shè)時間為80~100秒；

11、對所述漿狀的赤泥基地聚合物進行固化成型，得到固體狀的赤泥基地聚合物。

12、在一實施例中，所述對所述漿狀的赤泥基地聚合物進行固化成型，得到固體狀的赤泥基地聚合物，包括：

13、將所述漿狀的赤泥基地聚合物置入模具中，震實，密封，然后將模具放入養(yǎng)護室中進行養(yǎng)護，養(yǎng)護完成后脫模，得到固體狀的赤泥基地聚合物，其中，所述養(yǎng)護的時間為1~30天。

14、在一實施例中，所述制備方法還包括：

15、在將所述改性赤泥漿體與所述礦粉和所述堿激發(fā)劑混合過程中，控制由所述改性赤泥漿體、所述礦粉和所述堿激發(fā)劑形成的混合物中所述礦粉的質(zhì)量分數(shù)為20%~40%，并控制由所述改性赤泥漿體、所述礦粉和所述堿激發(fā)劑形成的混合物中所述堿激發(fā)劑和所述水熱堿激發(fā)劑的濃度之和為2~4mol/l。

16、在一實施例中，所述赤泥包括fe2o3、al2o3、sio2和tio2，且所述赤泥中fe2o3、al2o3、sio2和tio2的質(zhì)量分數(shù)依次為43.680%、22.050%、12.609%和8.253%。

17、在一實施例中，所述礦粉包括cao、sio2、al2o3和mgo，且所述礦粉中cao、sio2、al2o3和mgo的質(zhì)量分數(shù)依次為34.261%、33.104%、19.159%和9.182%。

18、本申請還提供一種赤泥基地聚合物，采用如前所述的制備方法制得。

19、本申請?zhí)峁┑某嗄嗷鼐酆衔锛捌渲苽浞椒?，通過將赤泥與水熱堿激發(fā)劑溶液進行混合，并進行水熱反應(yīng)，得到改性赤泥漿體，其中，水熱堿激發(fā)劑溶液中的水熱堿激發(fā)劑包括氫氧化鈉，之后將改性赤泥漿體與礦粉和堿激發(fā)劑混合并攪拌，然后進行固化成型，得到赤泥基地聚合物，從而提供了一種以赤泥和礦粉為原料制備高性能地聚合物的方法，且所制得的地聚合物具有高的抗壓強度，能夠在例如基建這種需較高抗壓強度的領(lǐng)域中獲得良好應(yīng)用，因而擴大了赤泥所制得的地聚合物的應(yīng)用范圍。

技術(shù)特征：

1.一種赤泥基地聚合物的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水熱反應(yīng)的時間為2~12小時，所述水熱堿激發(fā)劑溶液中所述水熱堿激發(fā)劑的濃度為1~3mol/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將赤泥與水熱堿激發(fā)劑溶液進行混合，并進行水熱反應(yīng)，得到改性赤泥漿體，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述赤泥基地聚合物包括c/n-(a)-s-h凝膠、碳化半碳鋁酸鈣、麥羥硅鈉石和層狀云母。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將所述改性赤泥漿體與礦粉和堿激發(fā)劑混合并攪拌，然后進行固化成型，得到赤泥基地聚合物，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述對所述漿狀的赤泥基地聚合物進行固化成型，得到固體狀的赤泥基地聚合物，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述赤泥包括fe2o3、al2o3、sio2和tio2，且所述赤泥中fe2o3、al2o3、sio2和tio2的質(zhì)量分數(shù)依次為43.680%、22.050%、12.609%和8.253%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述礦粉包括cao、sio2、al2o3和mgo，且所述礦粉中cao、sio2、al2o3和mgo的質(zhì)量分數(shù)依次為34.261%、33.104%、19.159%和9.182%。

10.一種赤泥基地聚合物，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任意一項所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及建筑材料制備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種赤泥基地聚合物及其制備方法，制備方法包括：將赤泥與水熱堿激發(fā)劑溶液進行混合，并進行水熱反應(yīng)，得到改性赤泥漿體，其中，水熱堿激發(fā)劑溶液中的水熱堿激發(fā)劑包括氫氧化鈉；將改性赤泥漿體與礦粉和堿激發(fā)劑混合并攪拌，然后進行固化成型，得到赤泥基地聚合物，從而提供了一種以赤泥和礦粉為原料制備高性能地聚合物的方法，且所制得的地聚合物具有高的抗壓強度，能夠在例如基建這種需較高抗壓強度的領(lǐng)域中獲得良好應(yīng)用，因而擴大了赤泥所制得的地聚合物的應(yīng)用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：盧志遠,沈葉亮,吳偉樹,陳光平,潘泉州
受保護的技術(shù)使用者：濟南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15