专利名称：大洋多金属结核－结壳浸出渣制备的改性沥青及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种改性沥青及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青及其制备方法。
背景技术：
目前，湿法冶金尾渣是由大洋多金属结核经氨浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——氨浸渣和由大洋富钴结壳经酸浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——酸浸渣，这些湿法冶金尾渣目前开发利用不够，还需要进一步开发利用。
大洋多金属结核-结壳浸出渣中含有大量的纳米颗粒，易形成细分散相；比表面积大，颗粒表面不饱和电荷多，化学结合能力强，添加到现有沥青中可以降低沥青制品的空隙率，提高沥青的软化点、粘结力和耐久性。
有关大洋多金属结核经氨浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——氨浸渣的制备工艺及其氨浸渣详见“有色金属”期刊(1997，第49卷，第三期，46～51页)中的“大洋多金属结核催化还原氨浸渣提取镍钴铜”(蒋训雄等著)的记载；由大洋富钴结壳经酸浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——酸浸渣的制备工艺及其酸浸渣详见“2001中国大洋矿产资源研究开发学术研讨会论文集(下)”(585～593页)中的“大洋富钴结壳湿法冶金方法研究”(蒋训雄等著)的记载。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低廉、性能良好的用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青，以解决上述问题。
本发明的再一个目的是提供一种配方设计合理、工艺简单的用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备改性沥青的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青，该改性沥青是由下述质量百分数的原料制成大洋多金属结核-结壳浸出渣3.8％～10.7％；沥青89.3％～96.2％。
所述的大洋多金属结核-结壳浸出渣为由大洋多金属结核经氨浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——氨浸渣或大洋富钴结壳经酸浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——酸浸渣。
一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青的方法，该方法包括下述步骤(1)按照下述质量百分数称取原料大洋多金属结核-结壳浸出渣3.8％～10.7％；沥青89.3％～96.2％。
(2)浸出渣预处理将大洋多金属结核-结壳浸出渣粉碎至200目细度以下，在150～170℃条件下干燥5～6小时；(3)将沥青加热至150～170℃熔化；(4)将熔化后的沥青进行搅拌，转速控制在600～800转/分，搅拌的同时均匀缓慢的加入大洋多金属结核-结壳浸出渣，掺加过程控制在5分钟内完成；(5)保持在150～170℃的温度下，持续搅拌15～20分钟；(6)逐步降低搅拌转速，直到使沥青中的气泡完全排出；(7)沥青中的气泡完全排出后，结束搅拌，自然冷却至室温，即制得大洋多金属结核-结壳浸出渣改性沥青制品。
所述的大洋多金属结核-结壳浸出渣为由大洋多金属结核经氨浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——氨浸渣或大洋富钴结壳经酸浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——酸浸渣。
在用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青的过程中，所采用的搅拌仪器是金坛市节能分析仪器厂生产的JJ-3多功能电动搅拌器，调速范围50～4000转/分，可更换搅拌叶片，搅拌器带有控温装置，使整个加工过程维持一定的温度。
一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青中所用沥青为新疆金石沥青，也可根据特定用途购买市场上销售的其他沥青。
本发明的优点与效益本发明的工艺方法是通过机械搅拌法将大洋多金属结核-结壳浸出渣与沥青混合，为资源化利用大洋多金属结核-结壳浸出渣寻找到新的途径，化害为利，具有显著的社会效益和经济效益。大洋多金属结核-结壳浸出渣中含有大量的纳米颗粒，易形成细分散相；比表面积大，颗粒表面不饱和电荷多，化学结合能力强，添加到沥青中可以降低沥青制品的空隙率，提高沥青的软化点、粘结力和耐久性，且与有机物改性沥青相比，其加工工艺简单，相容性好，价格低廉，值得推广应用。
具体实施例方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明，并用氨浸渣改性新疆金石沥青和酸浸渣改性新疆金石沥青与现有的新疆金石沥青进行性能对比。
其中，针入度低的沥青比针入度高的沥青更不易乳化；PI值(针入度指数)一般在-1～1之间，其值越高说明沥青性能越好，沥青路面的抗车辙能力越强；沥青的延性是当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，延度值在一定温度下越小说明沥青的延性越好；动力黏度值越大，说明改性沥青抗性变能力越强；软化点越高，说明改性沥青耐热性越好。
本实施例所使用的沥青为新疆金石沥青。
实施例1用氨浸渣制备改性沥青(1)按照下述质量百分数称取原料
氨浸渣3.8％；新疆金石沥青96.2％；(2)浸出渣预处理将氨浸渣粉碎至200目细度以下，在150℃条件下干燥5小时；(3)将新疆金石沥青加热至150℃熔化；(4)将熔化后的沥青进行搅拌，转速控制在600转/分，搅拌的同时均匀缓慢的加入氨浸渣，掺加过程控制在5分钟内完成；(5)保持在150℃的温度下，持续搅拌15分钟；(6)逐步降低搅拌转速，直到使沥青中的气泡完全排出；(7)沥青中的气泡完全排出后，结束搅拌，自然冷却至室温，即制得氨浸渣改性沥青制品。
经检测后，用氨浸渣制备改性沥青与现有的新疆金石沥青进行性能对比，见表1。
实施例2用酸浸渣制备改性沥青(1)按照下述质量百分数称取原料酸浸渣10.7％；新疆金石沥青89.3％。
(2)浸出渣预处理将酸浸渣粉碎至200目细度以下，在170℃条件下干燥6小时；(3)将新疆金石沥青加热至170℃熔化；(4)将熔化后的沥青进行搅拌，转速控制在800转/分，搅拌的同时均匀缓慢的加入酸浸渣，掺加过程控制在5分钟内完成；(5)保持在170℃的温度下，持续搅拌20分钟；(6)逐步降低搅拌转速，直到使沥青中的气泡完全排出；(7)沥青中的气泡完全排出后，结束搅拌，自然冷却至室温，即制得酸浸渣改性沥青制品。
经检测后，用酸浸渣制备改性沥青与现有的新疆金石沥青进行性能对比，见表1。
表1改性沥青技术指标测定结果
权利要求
1.一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青，其特征在于，该改性沥青是由下述质量百分数的原料制成大洋多金属结核-结壳浸出渣3.8％～10.7％；沥青89.3％～96.2％。
2.一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备改性沥青的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤(1)按照下述质量百分数称取原料大洋多金属结核-结壳浸出渣3.8％～10.7％；沥青89.3％～96.2％；(2)浸出渣预处理将大洋多金属结核-结壳浸出渣粉碎至200目细度以下，在150～170℃条件下干燥5～6小时；(3)将沥青加热至150～170℃熔化；(4)将熔化后的沥青进行搅拌，转速控制在600～800转/分，搅拌的同时均匀缓慢的加入大洋多金属结核-结壳浸出渣，掺加过程控制在5分钟内完成；(5)保持在150～170℃的温度下，持续搅拌15～20分钟；(6)逐步降低搅拌转速，直到使沥青中的气泡完全排出；(7)沥青中的气泡完全排出后，结束搅拌，自然冷却至室温，即制得大洋多金属结核-结壳浸出渣改性沥青制品。
3.根据权利要求1或2所述的一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的改性沥青的方法，其特征在于，所述的大洋多金属结核-结壳浸出渣为由大洋多金属结核经氨浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——氨浸渣或大洋富钴结壳经酸浸工艺提取有价金属后的粉末状尾渣——酸浸渣。
全文摘要
本发明公开了一种用大洋多金属结核－结壳浸出渣制备的改性沥青及其制备方法。该改性沥青是由大洋多金属结核－结壳浸出渣3.8％～10.7％、沥青89.3％～96.2％为原料，通过浸出渣预处理、熔化、搅拌、排气泡和冷却等步骤制成的。本发明所述的用大洋多金属结核－结壳浸出渣制备的改性沥青，其空隙率低，软化点、粘结力和耐久性高，且与现有有机物改性沥青相比，其加工工艺简单，相容性好，价格低廉，值得推广应用。
文档编号C08K11/00GK1900220SQ20061008961
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月6日 优先权日2006年7月6日
发明者白志民, 钟远健 申请人:中国地质大学(北京), 中国大洋矿产资源研究开发协会