一種煤矸石-偏高嶺土的用途制造技術

本發明專利技術提供了一種煤矸石?偏高嶺土的用途。用于制造裝飾板，外墻裝飾板由裝飾面層和中料層壓合而成,裝飾面層的外表面噴涂裝飾面層物料，中料層由流漿成型的中料層物料制成。裝飾面層物料由下述重量份計的組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5?80份、堿性激發劑1?20份、水10?50份、紙漿纖維5?50份、顏料1?30份和聚丙烯纖維0.5?2份。中料層物料由下述重量份組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5?50份、堿性激發劑1?25份、水20?50份、紙漿纖維5?30份和聚丙烯纖維0.5?1份。本發明專利技術充分利用了煤矸石?偏高嶺土的潛在水硬性，在較高的水化速度中生成達到外墻裝飾板各項性能指標的高強度產品，并保證了板材的成坯質量，可實現批量生產，實現了廢物利用，減輕了環境污染和資源浪費。

Application of a Kind of Coal Gangue-Metakaolin

The invention provides the use of coal gangue metakaolin. It is used to make decorative panels. The outer wall decorative panels are made of decorative surface layer and middle material layer. The outer surface of decorative surface layer is sprayed with decorative surface layer materials, and the middle material layer is made of middle material layer materials formed by slurry flow. Decorative surface materials are made of 100 portions of coal gangue, 5 80 portions of metakaolin, 1 20 portions of alkaline activator, 10 50 portions of water, 5 50 portions of pulp fiber, 1 30 portions of pigments and 0.5 portions of polypropylene fiber. Medium material is made of the following weight components: coal gangue 100, metakaolin 5 50, alkaline Activator 1 25, water 20 50, pulp fiber 5 30 and polypropylene fiber 0.5 1. The invention makes full use of the potential hydraulicity of coal gangue and metakaolin, generates high-strength products with high hydration speed that meet the performance indexes of exterior wall decorative panels, ensures the quality of slabs, realizes mass production, realizes waste utilization, reduces environmental pollution and resource waste.

【技術實現步驟摘要】
一種煤矸石-偏高嶺土的用途
本專利技術涉及煤矸石-偏高嶺土的用途，具體講涉及一種煤矸石-偏高嶺土制造裝飾板的方法。
技術介紹
煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石；包括巷道掘進過程中的掘進矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。中國積存煤矸石達10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災，污染大氣，煤矸石露天堆放會產生大量揚塵，這主要是由于在地面堆放的煤矸石受到長時間的日曬雨淋后，將會風化粉碎，另外，煤矸石吸水后會崩解，從而很容易產生粉塵，在風力的作用下，將會惡化礦區大氣的質量。偏高嶺土是一種高活性礦物摻合料，是高嶺土經過低溫煅燒(600～900℃)而形成的無定型硅酸鋁，具有很高的火山灰活性，主要用作混凝土外加劑。偏高嶺土能與硅酸鹽水泥水化時所產生的副產物--氫氧化鈣快速反應，生成新的膠凝材料，從而極大地提高混凝土及砂漿的性能。近幾年研發的新型建筑外墻裝飾材料常用的有建筑涂料、外墻磚、玻璃幕墻、陶瓷掛板、鋁板、鋁塑板等。外墻涂料安全、色彩豐富、容易更新,但對墻體的諸如抗裂性、耐候耐久性保護性能較差，且易臟、易褪色；而玻璃幕墻的反光、陶瓷掛板的高密度和外墻磚本身自重大，給在外墻高層建筑使用帶來潛在危險，并且通常高溫燒制，屬高污染高能耗類產品，安全隱患和環保隱患并存。鋁板，鋁塑板等金屬類外墻裝飾材料由于其造價高昂，安裝要求復雜，難以普及。因此，人們著力研發價格低廉、環保、易于生產，且質量輕、強度高、韌性高、耐久性好、收縮率低的外墻裝飾板材。堿激發膠凝材料是由潛在膠凝材料組分和堿性激發劑反應生成的一類膠凝材料，具有原材料豐富(可利用工業廢棄物)，制備簡單和能耗低等優點，并且兼備良好的耐腐、耐高溫等性能。其中，潛在凝膠材料組分主要為偏高嶺土、粒化高爐礦渣、粒化磷渣及粉煤灰等。堿性激發劑主要是苛性堿、可溶性硅酸鹽或非硅酸鹽。堿激發膠凝材料與傳統硅酸鹽水泥相比，具有需量小、水化熱低、強度高和耐久性好等優點。而堿激發劑的種類、礦渣的成分和結構的差異都可使水化產物的組成和結構產生較大差異。(堿激發膠凝材料的應用研究，張波(173)53，《中國膠凝劑》第2014年3月第23卷第3期)本專利技術人經過長期艱苦的探索和反復的實驗發現采用堿激發膠凝材料生產外墻裝飾板需要解決以下諸多龐雜的問題：如何從無數可能的方案中甄選出潛在凝膠材料組分的復配以提高早期水化速度、并生成高強度的產物，達到外墻裝飾板抗腐蝕、抗沖擊、抗疲勞、韌性高、耐久性好、收縮率低等等各項性能指標；如何配制恰當的堿性激發劑在水化過程中對復配的潛在凝膠材料活性激發，使其潛在水硬性得到充分發揮；如何提高稀漿薄料成坯質量以及如何實現流水線作業達到批量生產。這一系列連鎖性問題成為堿激發膠凝材料產業化生產外墻裝飾板的難點。
技術實現思路
有鑒于此，為了克服上述難點，本專利技術提供一種煤矸石-偏高嶺土的用途，該技術方案充分發揮了煤矸石-偏高嶺土的潛在水硬性，在較高的水化速度中生成高強度產物以達到外墻裝飾板各項性能指標，并保證了板材的成坯質量，可實現批量生產的流水線作業。本專利技術提供的一種煤矸石-偏高嶺土的用途，所述用途用于制造裝飾板，所述裝飾板包括壓合的裝飾面層和中料層,所述裝飾面層外表面噴涂有裝飾面層物料，所述中料層由流漿成型的中料層物料制成，所述的裝飾面層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5-80份、堿性激發劑1-20份、水10-50份、紙漿纖維5-50份、顏料1-30份和聚丙烯纖維0.5-2份；所述中料層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5-50份、堿性激發劑1-25份、水20-50份、紙漿纖維5-30份和聚丙烯纖維0.5-1份；進一步，所述堿性激發劑為苛性鈉、石灰和二水石膏復合配制而成。進一步，所述的裝飾面層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土50份、堿性激發劑25份、水50份、紙漿纖維20份、顏料5份和聚丙烯纖維1份。所述的裝飾面層物料另一優選方案由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土20份、堿性激發劑14份、水40份、紙漿纖維25份、顏料10份和聚丙烯纖維1份。進一步，所述中料層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土20份、堿性激發劑15份、水30份、紙漿纖維25份和聚丙烯纖維1份。所述中料層物料另一優選方案由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土70份、堿性激發劑20份、水50份、紙漿纖維45份和聚丙烯纖維1份。進一步，所述堿性激發劑按重量比苛性鈉：石灰：二水石膏為8：5：5。所述堿性激發劑另一優選方案為：按重量比苛性鈉：石灰：二水石膏為7：2：1。進一步，所示煤矸石為600-900℃煅燒后產物，且比表面積300-600m2/kg；所述偏高嶺土為600-900℃煅燒后產物，比表面積300-600m2/kg。所述裝飾板的制備方法如下：1)將所述裝飾面層物料和中料層物料分別按照溶液、粉體和紙漿纖維的順序依次加入攪拌機中攪拌5-10min；2)將裝飾面層物料噴射在涂有脫模劑的帶有紋理的模板上；3)將中料層物料卸入流漿機中流漿成型，于20-35℃、0.1-1MPa和10-20m/min車速下流漿脫水成型；4)將帶有裝飾面層物料的紋理模板壓制在流漿成型的中料層上；5)將成型的濕板材切割成相應尺寸；6)將板材放入20-50℃、相對濕度70-90％的環境中養護1-3天；7)將毛坯板切割成規格尺寸。所述堿性激發劑為苛性鈉、石灰和二水石膏復合配制而成，均為工業級，優等品，含量≥99.0％。激發膠凝材料是近年來新發展起來的一種新型無機非金屬膠凝材料。所謂堿激發膠凝材料是指由具有火山灰活性或潛在水硬性原料與堿性激發劑反應而成的一類膠凝材料，偏高嶺土、煤矸石、礦渣和粉煤灰等工業廢棄物均可作為制備堿激發膠凝材料的主要原材料，這將為充分利用工業固體廢棄物開辟一條新的途徑。與其它工業廢棄物相比，影響煤矸石廢渣利用的關鍵是煤矸石的活性不高，如何激發其潛在活性是制約煤矸石工業廢渣利用的瓶頸。煤矸石的活性大小不僅取決于礦物成分，更取決于對其活性激發的途徑，化學激發和復摻其它礦物摻合料是最有效的激發煤矸石活性的途徑。煤矸石中復摻活性較高的偏高嶺土，采用堿性激發劑激發可以制備堿激發-煤矸石-偏高嶺土膠凝材料，使煤矸石的潛在活性得到快速有效的釋放。與最接近的現有技術比，本專利技術提供的技術方案具有以下優異效果：1、本專利技術選取堿激發煤矸石-偏高嶺土生成膠凝材料，提高了煤矸石的使用量和利用率，以其制備的外墻裝飾板具有抗碳化性好、抗沖擊強度高、韌性高、抗疲勞性能好、耐久性好、收縮率低等優點；2、堿性激發劑可以在水化過程中對煤矸石和偏高嶺土的活性激發，使其潛在水硬性得到充分發揮；3、煤矸石中復合偏高嶺土，不僅早期水化速度快、強度高，而且后期強度也有持續發展；4、該工藝生產效率高，成本低，很容易形成流水線作業和批量生產；5、該工藝可提高稀漿薄料成坯質量。附圖說明圖1為本專利技術一種煤矸石-偏高嶺土的用途的生產工藝示意圖其中：1-模板，2-模板上的特殊紋理，3-面層物料噴嘴本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種煤矸石?偏高嶺土的用途，所述用途用于制造裝飾板，其特征在于，所述裝飾板包括壓合的裝飾面層和中料層,所述裝飾面層外表面噴涂有裝飾面層物料，所述中料層由流漿成型的中料層物料制成，所述裝飾面層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5?80份、堿性激發劑1?20份、水10?50份、紙漿纖維5?50份、顏料1?30份和聚丙烯纖維0.5?2份；所述中料層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5?50份、堿性激發劑1?25份、水20?50份、紙漿纖維5?30份和聚丙烯纖維0.5?1份。

【技術特征摘要】
1.一種煤矸石-偏高嶺土的用途，所述用途用于制造裝飾板，其特征在于，所述裝飾板包括壓合的裝飾面層和中料層,所述裝飾面層外表面噴涂有裝飾面層物料，所述中料層由流漿成型的中料層物料制成，所述裝飾面層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5-80份、堿性激發劑1-20份、水10-50份、紙漿纖維5-50份、顏料1-30份和聚丙烯纖維0.5-2份；所述中料層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土5-50份、堿性激發劑1-25份、水20-50份、紙漿纖維5-30份和聚丙烯纖維0.5-1份。2.按照權利要求1所述的煤矸石-偏高嶺土的用途，其特征在于，所述堿性激發劑為苛性鈉、石灰和二水石膏復合配制而成。3.按照權利要求1所述的煤矸石-偏高嶺土的用途，其特征在于，所述的裝飾面層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土50份、堿性激發劑25份、水50份、紙漿纖維20份、顏料5份和聚丙烯纖維1份。4.按照權利要求1所述的煤矸石-偏高嶺土的用途，其特征在于，所述的裝飾面層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土20份、堿性激發劑14份、水40份、紙漿纖維25份、顏料10份和聚丙烯纖維1份。5.按照權利要求1所述的煤矸石-偏高嶺土的用途，其特征在于，所述中料層物料由按重量份計的下述組份制成：煤矸石100份、偏高嶺土20份、堿性激發劑15份...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊卓舒，紀勇，段曉，張軍華，馬春羽，
申請(專利權)人：河北卓達建材研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：河北,13