芦山铝土矿在外墙涂料中的应用.pdf

成都理工大学 硕士学位论文 芦山铝土矿在外墙涂料中的应用 姓名李艳华 申请学位级别硕士 专业矿物材料学 指导教师杨尽 20080501 芦山铝土矿在外墙涂料中的应用 作者简介李艳华，女，1 9 8 0 年1 月生，师从成都理工大学杨尽副教授，2 0 0 8 年6 月毕业于成都理工大学矿物材料学专业，获得理学硕士学位。 摘要 随着能源和自然资源的短缺，对废物或非传统资源的利用成了人们研究的热 点。四川芦山铝土矿虽铝金属储量大，但其矿物岩石组成过于复杂，至今未被利 用，属于非传统矿产资源。本文对该矿石进行了分析，其为一复杂的多种矿物混 合体，主要含一水硬铝石、一水软铝石、高岭石和绿泥石，此外还含有少量的伊 利石、黄铁矿、褐铁矿、长石和石英等，其主要化学成分为A 1 2 0 35 7 ％，F e 2 0 3 1 6 ％， S i 0 2 1 1 ％，T i 2 0 2 ．7 ％，灼失量为1 4 ％。其中含量较高的一水硬铝石为链状结构， 一水软铝石、高岭石、绿泥石晶体结构均为层状结构。经1 0 0 0 ℃煅烧后，一水硬 铝石和一水软铝石生成了较稳定的0 【．A 1 2 0 3 ，高岭石生成了具火山灰活性的偏高 岭土和具有耐火性能且为层状结构的莫来石，矿石中的铁元素也被氧化成了以稳 定状态存在的三价铁。 传统外墙涂料中常用的颜填料滑石粉、云母粉、膨润土等晶体结构为层状结 构，而此层状结构能提高涂料涂膜的耐水性、耐磨性、耐久性、耐候性、涂刷性 等，尤其芦山铝土矿煅烧后各矿物成分的结构特点及活性决定了其可以作为外墙 涂料的颜填料，并能赋予涂料较好的耐沾污性、耐侯性、耐刷洗性、附着力、遮 盖力等特点。而且有将铝土矿作填料制备消失模铸造涂料的报导，所以将该铝土 矿作颜填料制备外墙涂料。 分别以硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液和醋丙乳液为基料，以不同粒径的煅 烧和不煅烧铝土矿粉和钛白粉为颜填料，并以不同颜基比制得多种外墙涂料试 样。研究了基料对涂料耐沾污性、耐候性的影响；颜填料的类别、粒径和预处理 对涂料耐沾污、耐候性的影响；颜基比对涂料耐沾污性、耐候性的影响。研究结 果表明硅丙乳液的耐候性最好；同一乳液、同一颜基比，随着铝土矿粉用量比 例的上升，涂膜耐候性基本不变，抗沾污性能有所下降；同一乳液、同一颜基比， 随着铝土矿粒径的减小，涂料抗沾污性基本不变，耐候性有所下降，但均符合国 家标准；煅烧铝土矿粉制得的涂料其耐候性及耐沾污性明显比未煅烧铝土矿粉制 得的涂料好；同一乳液、同一颜填料，随着颜基比的增大，涂料耐沾污性变好， 耐候性有所下降，但均符合国家标准。综合考虑涂料性能及经济因素，得出优化 配方以硅丙乳液为基料，以2 0 0 目1 0 0 0 ℃煅烧铝土矿粉和钛白粉按质量比4 1 为颜填料，以颜基比为3 l 制得的铝土矿外墙涂料的综合性能较好较经济，且制 备工艺简单。铝土矿外墙涂料经检测具有较好的耐候性、耐沾污性、耐水性及耐 碱性等特点，从安全、耐沾污和耐久性角度考虑，特别适宜用于高层建筑的外墙 装饰，并可广泛用于各种水泥灰浆、混凝土、石棉板和砖石结构的外墙装饰。并 进行了相关机理探讨。 关键词铝土矿丙烯酸酯乳液硅丙乳液外墙涂料 Ⅱ T h e A p p l i c a t i o no fL u s h a nB a u x i t ei nE x t e r n a l w a l lC o a t i n g s I m r o d u c t i o no ft l l ea u m o r L iy a I 】h u 如g i r l ，w 邪b o mi nJ 锄啪_ D ，，19 8 0w h o s e t u t o rw a SP r o f e s s o rY 觚西i n ．S h e 舯d u a t e d 舶mC h e n g d uU 1 1 i V e r S 时o fT e c h n o l o g r i I lM i n e r a lM a c e r i a l sm a j o ra n dw a Sg r a I l t e d 也eM 勰t e rD e g r e ei nJ u n e ，2 0 0 8 ． A b s t r a c t W i t l lt h es h o r t a g eo fn 删r e s o u r c e s 硼l d e n e r g y ， t l l eu s eo fw a s t eo r n o n I t r a d i t i o n a lr e s o l l r c e sh a Sb e c o m eah o tr e s e a r c h ．A l t h o u 曲i t sa l u m i n u mr e s e Ⅳe s i sV e r yl a I 苫e ，S i c h l 】a 1 1L u s l l a nb a l l 【i t ew h i c hh a sn o tb e e nu s e di sn o n t r a l d i t i o n a l 1 1 1 i n e r a lr e s O u r c e sb e a c a u s ei t sm i I l e r a Jr o c kc o I n p o s i t i o ni st o oc o m p l i c a t e d ．T h e m i n ei sac o m p l e Xm i x t I l r eo fm i n e r a l s ，诵也a1 a r g ea m o u n to fd i a s p o r e ，b o e h m i t e ， k a o l i n i t e 砒l dc 1 1 l o r i t ea 1 1 das m a l l 锄o u n to fi l l i t e ，p y r i t e ，L i m 0 1 l i t e ，f e l d s p a ra r l dq l 墙r t z ， t 1 1 em a i I lc h e m i c a lc o r n p o n e n t so f 仕屺血n ei s 趾2 0 35 7 ％，F e 2 0 3 1 6 ％，S i 0 2 1 1 ％， T i 2 0 2 ．7 ％，a I l dt h el o s s1 4 ％a r o u I 】l d ．T h ec 巧s 协1s n Ⅵc t I 】r eo fd i a s p o r e ，b o e h m i t e ， k a o l i r l i t ea r l dc l d o r i t ea r el a y e r e ds 臼r u c t u r e ．W r l l e nt h em i n ei sc a l c i n e da t10 0 0 ℃， d i a S p o r e 锄db o e 删t eb e c o m em o r es t a b l ea A 1 2 0 3 ，k a o l i l l i t eb e c o m e sm e t 酞a o l i n w i t l la c t i V i 够o fV 0 1 c a I l i ca s ha n dm u l l i t e 、析t hf i r e - r e s i s t 趾tp r o p e r t i e sa n dl a y e r e d S ．t r u c h l r e ．a n dt } l ei r o ni st ob e c o m eas 住l b l es 协t eo ft h e 戗l r e ei r o n ． T a l c ，血c ap o w d e r ，b e n t o l l i t e ，e t c ．w m c ha r eu s e d 嬲c o l o rf i l l e ro ft r a d i t i o m l e x t e r i o rw a l lp a i n ta r el a y e r e d ．T h el a y e r e ds 伽J C t u r ec 肌e r m a n c et h ep e r f ．o m a n c eo f p a 衙t s ，s u c h a S w a t e r - r e s i s t a I l c e ，a b r a s i o nr e s i s t a n c e ，d u r a b i l i 锣，w e a t h e r a b i l i t r ， b r u s l l i n ga n ds oo n ．E s p e c i a l l yt 1 1 e 鼬m c n l r eo ft h em i n e r a lc o 埘l p o s i t i o na I l dt h e a c t i V 埘o fL u s h a nc a l c i n e d b 掀i t ed e c i d e 帆t h ec a l c k dI I l i n e c a l lb eu s e da s c o l o rf i l l e ro fe x t e m mc o a t i I 坞，a n dt l l e yc a I lb ea b l et ol e tp a i n t sh a V em o r eb e 慨r 姚e s i s t a n t ，w e 砒e rr e s i s t a n c e ，b r u s m n g ，a d h e s i o n ，c o V e rf o r c ea n ds oo n ．ni s r e p o m dt 1 1 a tb a u x i t ei su s e da sf i l l e rf o rt h ep r e p a r a t i o no fm eE P Cp a i n t ．S o ‰ b a u x i t ei su s e da sf i l l e rf o r 廿l ep r e p a r a t i o no fe x t e r i o rw a l lp a 硫． R e s p e c t i v e l ys i l i c o n e a c r y l i ce I n u l s i o n ，a c r r l i ce m u l s i o n s ，跑旺e n e a c 巧l i c e m u l s i o n 觚dV i l l e g a r ．b a s e da c 巧l i ce m m s i o nf i h nf ．0 m l i l l gm a t t e rw i t hd i f ．f e r e n ts i z e c a l c i n e da I l dn o n - c a l c i n e d b a u X i t ea 1 1 dt i t 枷啪d i o x i d ep o w d e r 舢e r ，d i 鼢e n tY 刎i r a t i ok i n d so fe 殖e r i o rw a l lp a 硫s a r n p l e sa r ep r e p a r e d ．T h er e l a t i o n s l l i pb e t 、Ⅳe e nm e I I I f i l I I lf o m i n gm a t t e ra I l dc o a t i n go fs t a i nr e s i s 切m ta I l dw ea t l l e r a b i l i 够；b 曲Ⅳe e nm e t y p eo ff i l l c r ，s i z ea n dp r e t r e a t 】m e n ta r l dc o a t i n go f s t a i l lr e s i s t a I l ta n d 、Ⅳe a t h e ra _ b i l i t r ； b e t 、№e n 吐I eY a n _ i ir a t i o a I l d c o a t i n go fs t a i nr e s i s t a I l t a I l d 、v e a t h e r a b i l i t ra r e d i s c u s s e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tw e a t h e r a b i l i 够o fs i l i c o n e - a c 巧l i ce m u l s i o ni sb e S t ； m es 锄ee m u l s i o n ，m es a m eY a I j j ir a t i o ，w i mt l l e 锄。咖o fb a u x “ep o w d e r m r e 嬲i n g m e孤t i ．幽m n gp r o p e n i e sd e c r e a S e d ，w e 砒e r a b i l 毋 b a s i c a l l y u n c h a n g e d ；w i mm es i z e o fb a u 【i t er e d u c i n g ， w e a t h e r a b i l 时 d e c r e 嬲e d ， t l l e 锄_ t i _ s “n i n gp r o p e r t i e sb a s i c a l l yu I l c h a l l g e d ；t h ep r o p e r t i e so f t l l ec o a t i n ga r eb e t t e r w h e nt h eb a u x i t ei sc a l c i n e d t h es a m ee m u l s i o n ，t h es 锄ef i l l e r ，w i t hm eY 枷i r a t i o i n c r e 硒i n gw e a m e r a b i l i t rd e c r e a S e d ， t h e 锄_ t i - s t a i l l i n gp r o p e n i e s i n c r e a s e d ． C o n s i d e r e d Ⅱl ec o a t i n gp r o p e r t i e sa n de c o n o I I l i c 缸t o r s ，m eo p t i m 眦f o m l u l a s i l i c o n ．a c n ，l i cl a t e x _ b a s e dm a t e r i a l s ，2 0 0H e a d l0 0 0 ℃ c a l c i n e db a ．u 【i t ea I l d t i t a 血u md i o X i d ep o w d e rb ym em a s sr a t i o4 1f i l l e r ，t h eY a 玛ir a t i o3 1 ，也eB 弧i t e e x t e r i o r 、Ⅳa l lp a i 】吐l 珀啜b e t t e ro v e r a l lp e r f b 衄趾c e ．B 卸x i t ee X t e m a lc o a t i l l gh 嬲 o u t s 伽】d i n g 、Ⅳe a m e r a b i l i 锣，s t a j 姬n gr e s i 曲m c e ， w a 时r e s i s 切n c ea I l da u a l m e c h a r a c t e r i s t i c s ．F r o ms a f e 锣，d l m l b i l 时a r l ds t 血- r e s i s t a n to fV i e w ，t h ec o a t i n g i s p a n i c u l 砌ys u i 讪l ef o ru s i n gi n1 1 i 咖r i s eb u i l d i n gw a l ld e c o r a t i o n ，A n d 诚d e l y u s e di n 、 l ，a l ld e c o r a t i o no fa l lk i I l d so fc e m e n tm o r t a r ，c o n c r e t e ，D 觚M i 袖a 1 1a n d m a s o m vw a l l ．A n dt l l er e l e v 觚tm e c h 疵s mi sd i s c l l s s e d ． K e Ⅳo r d s b a u X i t ea C r y l i cl a t e xS i l i C o n e ／a c 巧l i cl a t e x e X t e m a l 一砌1c o a t i n g s Ⅳ 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盛壑堡王太堂或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 ⋯⋯虢劫坼 洲年厂月够日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盛壑堡王盔堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权盛都堡王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后适用本授权书 1． 学位敝作者签名．办翰p ，1 学位论文作者导师签名‘禾勿／雩I 洲年』月必日 第l 章引言 第1 章引言 1 ．1 国内外研究现状及趋势 1 ．1 ．1 铝土矿研究现状 1 ．1 ．1 ．1 世界铝土矿资源现状及其特点 铝土矿 B a u x i t e 亦称为铝矾土或高铝矾土。铝土矿矿床是由含铝较高的火成 岩风化或由海、陆相沉积而成，它是铝工业、耐火材料工业等部门的主要原料。 美国地质调查局 U S G S 资料显示【M 】【4 】，全球已探明铝土矿储量2 5 0 亿吨， 远景储量3 5 0 亿吨，储量非常丰富。按目前开采规模 1 ．4 亿吨／年左右 进行计 算，现有铝土矿储量可满足世界铝工业近18 0 年的开采需要。这还不包括一些新 增储量以及其它含铝矿物的储量。因此，全球铝工业资源的开发保证程度很高， 铝土矿资源，世界不缺，中国缺。全球铝土矿资源量估计约5 5 0 ～7 5 0 亿吨，分 布情况南美3 3 ％，非洲2 7 ％，亚洲1 7 ％，大洋洲1 3 ％，其它地区 北美、欧 洲 1 0 ％。另有资料报道，我国周边国家铝土矿储量越南铝土矿探明储量为 2 0 ．3 亿吨，居世界第五位；印尼总证实储量达到8 ．7 9 亿吨。 裹1 ．1 世界铝土矿储量 2 0 0 5 年1 2 月 及储量基础 1 t 【2 】 储量 国别 储量基础 数量所占比例 ％ 几内亚 7 ，4 0 0 ，0 0 02 9 ．68 ，6 0 0 ，O o o 澳大利亚5 ，7 0 0 ，0 0 02 2 ．87 ，7 0 0 ，0 0 0 牙买加 2 ，0 0 0 ，0 0 08 2 ，5 0 0 ，0 0 0 巴西1 ，9 0 0 ，O O O7 ．61 ，4 0 0 ，0 0 0 印度7 7 0 ，0 0 03 ．0 81 ，4 0 0 ，0 0 0 圭亚那7 0 0 ，0 0 02 ．89 0 0 ，0 0 0 中国7 0 0 ，0 0 02 ．82 ，3 0 0 ，0 0 0 希腊 6 0 0 ，0 0 02 ．4 6 5 0 ，O O O 苏里南5 8 0 ，0 0 02 ．3 26 0 0 ，0 0 0 哈萨克斯坦3 5 0 ， 0 0 0 1 ．43 6 0 ，O O O 委内瑞拉3 2 0 ，0 0 01 ．2 83 5 0 ，0 0 0 俄罗斯2 0 0 ，0 0 00 ．82 5 0 ，0 0 0 美国2 0 ，O O O4 0 ，0 0 0 1 3 ．6 8 其它国家3 ，4 0 0 ，0 0 04 ，0 0 0 ，0 0 0 全球合计2 5 ，0 0 0 ，0 0 01 0 03 2 ，0 0 0 ，O O O 成都理工大学硕士学位论文 从表1 ．1 可看出世界铝土矿储量中几内亚占2 9 ．6 ％，澳大利亚占2 2 ．8 ％，上 述两国合计占5 2 ．4 ％，即一半以上储量在上述两国。另外，牙买加占8 ％，巴西 占7 ．6 ％，上述四国合计占6 8 ％。说明世界铝土矿藏资源相对集中。世界铝土矿 的生产主要集中于大洋洲、拉丁美洲和非洲，三者合计达7 5 ％，其中最重要的 生产国是澳大利亚、几内亚、牙买加和巴西。亚洲及东欧前苏联地区合计生产能 占世界的2 0 ％左右，该地区的铝土矿生产以国营内需为主。西欧和北美地区的 产能不足世界的5 ％左右，主要国家的冶金级铝土矿生产在9 0 年代已全部停止， 铝土矿需大量进口。 铝土矿类型按矿石中的主要有用矿物成分大致可分为【5 J 三水铝石 G i b b s i t e 型、一水软铝石 B o e №i t e 型、一水硬铝石 D i a S p o r e 型三种基 本类型。此外，还有三水铝石一一水软铝石型、一水软铝石一一水硬铝石型等混 合型铝土矿。其中，三水铝石型和三水铝石一一水软铝石混合型铝土矿合计要占 世界总储量的9 0 ％以上。 铝土矿的化学成分1 5 】主要为A 1 2 0 3 、S i 0 2 、F e 2 0 3 、T i 0 2 、H 2 0 ，上述组分占 总量的9 5 ％以上，次要成分有S 、C a O 、M g O 、K 2 0 、N a 2 0 、C 0 2 、M n 0 2 、有机 质、碳质等，微量成分有G a 、G e 、N b 、T a 、T R 、C o 、z r 、V 、P 、C r 、N i 等。 A 1 2 0 3 主要赋存于铝矿物一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅 矿物中 主要是高岭石类矿物 。 国外的铝土矿主要属三水铝石型或三水铝石～一水软铝石混合型【2 】。这种类 型的矿石以含铁高、含铝中等、含硅低、铝硅比高 矿石中甜2 0 3 与s i 0 2 的质 量百分比，通常记作～s 为主要特征，是氧化铝工业易采、易溶的优质原料， 适宜于用流程简单、能耗较低的拜尔法工艺生产氧化铝【3 】。 1 ．1 ．1 ．2 我国铝土矿资源现状及其特点 我国有较为丰富的铝土矿资源，遍及1 9 个省 自治区 ，据1 9 9 6 年底的全 国储量统计，已探明的储量约2 3 亿吨，占世界铝土矿的1 0 ％左右，居世界第五 位，而远景储量估计可达4 0 多亿吨【6 】。我国铝土资源具有以下一些主要特点【1 7 1 4 】 矿石类型主要为一水硬铝石型，分布比较集中。我国铝土矿资源中一水硬 铝石型铝土矿要占9 8 ％以上，主要分布于山西、河南、广西、贵州、山东及四 川、云南等7 省区。其中沉积型铝土矿占总储量的8 9 ．9 ％，堆积型铝土矿占总储 量的8 ．5 ％，其余l ％多基本上属于红土型铝土矿。在这些储量中，适于坑采的占 4 5 ．4 9 ％，可完全露采的占2 4 ．3 2 ％，适于露采与坑采相结合的占2 9 ．9 7 ％。目前已 开发的大多为沉积型矿床，广西开发的是堆积型矿床。 矿物嵌布粒度较细。我国的一水硬铝石型铝土矿中，大多数一水硬铝石呈 均匀分布，只有少数呈微粒集合体产出有的一水硬铝石则构成鲕粒或同高岭石 2 第1 章引言 等铝硅酸盐矿物一起构成多层鲕粒；还有一部分呈胶质或隐晶质出现。一水硬铝 石的嵌布粒度一般在5 岬～1 0 岬。 矿物种类多、组成复杂。铝土矿中除主要含一水硬铝石外，还含有其它一 些杂质矿物，如含硅矿物石英、高岭石、叶蜡石、伊利石、绿泥石等，含铁矿物 赤铁矿、褐铁矿、水赤铁矿等，含钛矿物锐钛矿、金红石等。此外，我国铝土矿 组成的复杂性还表现在一水硬铝石与主要含硅矿物之间的嵌布关系复杂，一水硬 铝石常与高岭石、叶蜡石和伊利石等含硅矿物彼此紧密镶嵌，解离较难。 与国外铝土矿相比，我国铝土矿明显具有高铝、高硅、低铁的特点。虽然， 我国的铝土矿中A 1 2 0 3 的含量比较高，但是由于矿石中同时含有较高的S i 0 2 ，因 此矿石的铝硅比总体较低。我国主要省区铝土矿的基本特征与化学组成如表1 ．2 所示。 表l - 2 我国主要省区铝土矿的基本特征和化学组成㈣ 矿床矿区矿床规模平均品位／％ 省区 入{ S 类型个数大 由 小A 1 2 0 3 S i o ， F e 2 0 3 山西沉积 7 01 73 61 76 2 ．3 61 1 。5 7 5 。7 8 5 3 9 沉积 6 231 94 06 5 ．4 39 ．0 25 ．7 27 ．2 5 贵州堆积 40136 6 ．4 88 ．2 06 ．9 48 ．1 1 小计6 632 04 36 5 ．4 59 ．0 05 ．7 57 ．2 7 河南沉积 3 771 81 26 5 ．4 11 1 ．8 03 ．4 15 ．5 4 沉积1 30675 7 ．0 69 ．4 51 2 ．3 36 ．0 4 广西堆积 76015 4 ．3 15 ．7 62 1 ．3 59 ．4 3 小计2 06685 4 ．9 26 ．5 81 9 ．3 58 ．3 4 山东沉积 2 3O22 15 5 ．5 41 5 ．3 69 ．3 33 ．6 2 四川沉积 1 8041 45 8 ．3 91 2 ．6 68 ．9 54 ．6 1 沉积 1 7011 65 8 ．3 61 1 ．3 04 ．5 75 ．1 6 云南堆积40045 6 ．7 98 ．0 11 6 ．5 47 ．0 9 小计 2 1O1 2 0 5 7 ．5 29 ．5 41 0 ．9 76 ．0 3 以上 沉积2 4 02 78 61 2 76 3 ．1 11 1 ．1 05 ．7 15 ．6 9 堆积 1 561 8 5 4 ．8 35 ．9 62 0 ．6 39 ．2 0 合计 合计 2 5 53 38 71 3 56 1 ．9 91 0 ．4 07 ．7 35 ．9 6 表1 ．2 中的数据表明，约占我国铝土矿总储量9 6 ％的山西、河南、广西、贵 州、山东及四川、云南等7 省区的2 5 5 个矿区中，铝土矿平均品位为A 1 2 0 3 6 1 ．9 9 ％， S i 0 2 1 0 ．4 ％，F e 2 0 3 7 。7 3 ％，矿石的平均铝硅比仅5 ．9 6 。而在全国3 0 7 个铝土矿矿 区中，据统计，～S 大于1 0 的矿区只有7 个，储量仅占6 ．9 7 ％，有近一半储量 铝土矿的～S 处于4 ～6 之间。 与三水铝石、一水软铝石相比，一水硬铝石的溶出需要较高的温度、压力和 苛刻的条件；再加上因矿石的铝硅比低，以这种矿石作为拜尔法生产氧化铝的原 成都理工大学硕士学位论文 料，经济效益差。因此，难溶、高硅、低铝硅比的铝土矿资源特点，在很大程度 上限制了我国氧化铝工业、乃至整个铝工业的发展【1 4 1 。 1 ．1 ．1 ．3 铝土矿国内外利用情况 铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面。目前根据铝土矿的品位，铝土 矿的应用主要在以下几个方面1 1 5 17 】 1 在炼铝工业中的开发应用以选矿提纯后含A 1 2 0 3 为4 7 ‰5 5 ％的铝 土矿为原料，采用拜尔法生产氧化铝再经电解得到金属铝，已是国内外普遍采用 的成熟技术。铝土矿炼铝是最主要的用途。金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重 要金属，1 9 9 5 年世界人均消费量达到3 ．2 9 妇。由于铝具有比重小、导电导热性 好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。目前， 全世界铝用量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的6 0 ％以上。 铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 铝土矿也用来生产氧化铝，氧化铝是国家紧缺的资源性产品。市场潜力很大， 2 0 0 0 年已涨到4 5 0 0 元／吨以上。 2 在耐火材料工业中的开发应用用于耐火材料的铝土矿要求含砧2 0 3 高于8 0 ％，F e 2 0 3 8 0 ％，粒径3 0 0 ～3 2 0 目。刘兰俊等【4 5 】将7 0 ％的高铝矾土和3 0 ％ 的云母作为填料研制的消失模铸造涂料涂挂性好、强度高、具有一定的透气性。 成都理工大学硕士学位论文 孙志伟等【4 6 】以石英粉和铝矾土为填料研制成消失模铸造涂料，并研究了填料粒 径对涂料性能的影响，结果证明填料粒度对涂料透气性影响最大，增加填料粒度 能明显增加涂料透气性。张文丽等【4 7 】以长石、石英、硼砂、石英砂、粘土等为 原料，其化学组成 ％ 为S i 0 2 6 0 ．4 1 ，A 1 2 0 3 1 4 ．8 0 ，F e 2 0 3 0 ．1 1 ，C u 0 3 ．7 0 ，Z n 0 5 ．2 l ， K 2 0 3 ．8 7 ，N a 2 0 2 ．5 1 ，B 2 0 3 4 ．7 2 ，Z 幻2 4 ．7 6 ，将组成确定的粉料配以不同种类的 结合剂制成防氧化涂料，涂敷在铝炭制品的表面，经测定涂料的防氧化效果好。 从以上文献中可看出，矿物材料作为一种丰富的自然资源被添加到涂料中不仅可 以节约其它资源、降低成本，还可提高涂料的性能，这些都为本文的研究提供了 可行性依据。 该铝土矿组成复杂，具有含铝中等、高铁、高硅、高钛、低铝硅比的特点， 如果对其按传统用途进行开发应用，必须进行分选、提纯、化学处理、焙烧、除 硅、除铁等过程，工艺复杂，能耗高，所以笔者试图将该矿粉碎后直接应用于外 墙涂料填料，工艺简单，成本低。 目前，作为建筑装饰的外墙涂料品种很多，常见的外墙涂料有有机外墙涂料、 无机外墙涂料、固体粉末涂料、有机．无机复合型外墙涂料，其中有机外墙涂料 又分为溶剂型和水溶型。现在，随着人们对环境和健康的日益重视，无机涂料和 水溶型有机涂料逐步受到人们的青睐。所以笔者在开发应用该铝土矿的基础上力 争研制出性能良好且环保的水溶性外墙涂料或有机．无机复合型外墙涂料。一来 可起到开发利用资源的目的，二来水溶性涂料或有机．无机复合型涂料能尽量减 少或避免现在最常用的有机涂料对人体和环境造成的伤害。 1