專利名稱：硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物巖石在建筑材料方面的應(yīng)用，尤其是用生物巖石制備陶板或 陶粒的工藝。
背景技術(shù)：
在中國(guó)，制陶技藝的產(chǎn)生可追溯到紀(jì)元前4500年至前2500年的時(shí)代。在黃河流 域和長(zhǎng)江流域眾多的新石器時(shí)代遺址中，出土了大量的陶器和陶器碎片。其中有許多已不 僅僅是生活日用品，而具有明顯的藝術(shù)傾向，成為陶制藝術(shù)品，唐三彩是唐代的一種精美陶 器。我們看到兵馬俑出土的那些奔騰的駿馬、駱駝、形態(tài)各異的文侍俑、武士俑、仕女俑以及 形態(tài)各異的動(dòng)物、禽鳥等。最常見的陶器是那些與生活密切相關(guān)的器具，如盤、三足盤、洗、 碗、壺、罐、瓶、尊、缽、枕等。生活用具中包括飲食用器、文房用器、化妝用器、儲(chǔ)藏器等多種 類別，從實(shí)物看，絕大多數(shù)生活用具是從墓葬中出土的，可能作為明器用以陪葬。硅藻土是海洋或湖泊中生長(zhǎng)的硅藻類殘骸在水底沉積，經(jīng)自然環(huán)境作用而逐漸形 成的生物成因硅質(zhì)沉積巖。其礦物成份為非晶態(tài)蛋白石。硅藻殼的表面及其微孔中，有大 量羧基覆蓋，且有氫鍵存在，因而顯弱酸性，故也被稱為固體酸。硅藻土殼體上微孔密集、堆 密度小、比表面積大，因而具有較強(qiáng)的吸附力和過(guò)濾性能。因此，硅藻土一直在有機(jī)化工合 成催化劑載體、助濾劑、污水處理、輕質(zhì)建材等方面廣泛應(yīng)用。2000年以國(guó)外首先采用天然硅藻土和其它天然無(wú)機(jī)材料組合，研制形成了一種獨(dú) 特的功能性環(huán)保呼吸材料作為內(nèi)墻涂料。此后，日本、美國(guó)和中國(guó)市場(chǎng)相繼出現(xiàn)了該種用于 室內(nèi)裝飾裝修涂料的新產(chǎn)品-硅藻泥。硅藻泥中主要成分之一是天然硅藻土，是目前較環(huán) 保的墻面材料，不僅自身環(huán)保，還具有呼吸調(diào)濕、凈化空氣、抗菌除臭、保溫隔熱、隔聲減噪、 防火阻燃等多項(xiàng)功能。因此，該產(chǎn)品已經(jīng)受到廣泛關(guān)注并應(yīng)用。但為獲得較好的施工效果 和降低成本，其中的硅藻土含量一般很低，不超過(guò)40wt %，這也導(dǎo)致真正的吸附效率并不十 分顯著。目前的產(chǎn)品應(yīng)用狀態(tài)為粉狀物料，該物料性狀使得施工過(guò)程繁瑣，對(duì)涂裝工藝、藝 術(shù)效果掌握均有很高要求。CN1958507公開了”一種輕質(zhì)硅藻土板材制做工藝”主要是由硅藻土、氯化鎂、氧化 鎂、添加劑組成，通過(guò)干法或者濕法制成糊狀，將糊狀硅藻土混合物置于制板機(jī)制板，即得 硅藻土板材。CN101428999公開了”一種硅藻土裝飾吸聲板材及其制備方法”，該板材是由70 藻土、18 25wt%石膏、1 3wt%)M料、0. 9 1. 5wt%粘接劑、0. 15 0. 5wt%
纖維組成；該板材的制備方法是在砂漿攪拌機(jī)加入固體物料硅藻土、石膏、粘接劑、顏料、 纖維材料攪拌20 30min，攪拌均勻后，加入固體物料量的1 1. 5倍的水，調(diào)制成均勻漿 體，將漿體澆鑄至不同規(guī)格的板材模具中，養(yǎng)護(hù)24h脫模，干燥。CN101070164公開了 ”一種硅藻土插層組裝功能材料制造方法”與現(xiàn)有建材、人造 板、紙張、涂料等產(chǎn)品工藝結(jié)合的硅藻土插層組裝功能材料，以層狀硅藻土為載體，層間組 裝銅氨絡(luò)合官能團(tuán)，通過(guò)插層分子、層間結(jié)構(gòu)、組裝方式設(shè)計(jì)與調(diào)控，制備出一種具有吸收甲醛、氨復(fù)合協(xié)調(diào)功能材料，分子式為{M[Cu(NH₃)₄P0<sub>4</ sub>]_x nH₂0}。這個(gè)專利從概念上是錯(cuò)的，硅藻土不具有層的特 征。CN101105060公開了一種“硅藻土多孔保溫磚的制造方法”其原料配方按百分重量 配比為硅藻土 55 % -75 % ；粉煤灰20 % -30 % ；木屑5 % -15 %。其制造工藝步驟經(jīng)配料-煉 泥-擠壓成型-磚坯干燥-磚坯焙燒-成品檢驗(yàn)入庫(kù)。CN1837126公開了一種硅藻土內(nèi)墻磚及其制備工藝其成分及重量百分比是硅藻 土精土 60% 80%、硅藻土助濾劑11% 38%、碳酸鈉 7%、硅酸鈉 2%。將 硅藻土原土一級(jí)粗碎后，在閃蒸干燥粉碎機(jī)300°C 600°C干燥并二級(jí)細(xì)碎，經(jīng)分級(jí)機(jī)，分 離器，篩選粒徑325目 1000目，水分10% 20%的硅藻土精土；將硅藻土精土與硅藻土 助濾劑、碳酸鈉、硅酸鈉按重量百分比混合；將混合料送入壓磚機(jī)在IOMPa 20MPa壓制成 磚坯；磚坯在烘干機(jī)中200°C 300°C烘干，送入輥道窯，在1000°C 1200°C焙燒成產(chǎn)品?，F(xiàn)有的硅藻土成型技術(shù)主要分成兩類，一類是常溫通過(guò)各種粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)成型，該 種方式獲得的制品耐水性較差、強(qiáng)度低，如果使用有機(jī)粘結(jié)劑還會(huì)造成污染，有機(jī)粘結(jié)劑的 降解會(huì)導(dǎo)致制品使用壽命降低。另外一類成型方式為高溫?zé)桑瑴囟纫话阍?200°c左右，高 溫使多孔的硅藻殼結(jié)構(gòu)破壞，失去了硅藻土原有特征，并且能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硅藻土陶?；蚬柙逋撂?板的制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?，包括以下順序和步驟a、將硅藻土粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入0-5wt%助溶劑、礦物粉體 l-12wt %，和植物纖維粉0. 5-10wt %，混合研磨均勻；b、制備硅藻土陶粒，將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入15-40wt%水，混合震動(dòng)成 型，在70-90°C條件下干燥2-5小時(shí)；C、將成型并干燥的硅藻土陶粒在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200-350°C，保溫 0. 5-1小時(shí)，然后燒結(jié)至600-900°C，保溫1-4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶 粒；d、制備硅藻土陶板，將混合均勻的粉體，在壓力成型機(jī)上干壓成型，或采用含水量 為15-25襯％的泥料擠壓成型；e、將成型并干燥的硅藻土陶板在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200-350°C保溫 0. 5-1小時(shí)，然后燒結(jié)至600-90(TC燒結(jié)保溫1-4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶 板。f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻澹菍⒊尚筒⒏稍锏墓柙逋撂?板或硅藻土陶粒在銳鈦礦型二氧化鈦納米微粉或偏鈦酸粉制成0. 5-2wt%的漿料中浸漬2 小時(shí)后60-90°C干燥4小時(shí)以上，燒結(jié)至200-500°C，保溫1_4小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的 硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻?。助溶劑為硅酸鹽玻璃粉、硼砂或碳酸鈉；礦物粉體為煤矸石、高嶺石、沸石、膨潤(rùn)土或硅灰石粉；植物纖維如稻殼粉、秸稈粉。步驟d中所述的干壓成型或擠壓成型的壓力為5MPa以上。按質(zhì)量份數(shù)蛋白石含量大于60wt %，或硅藻土有機(jī)組分含量大于%，制備硅 藻土陶粒時(shí)不需要預(yù)燒，制備硅藻土陶板前需預(yù)先經(jīng)600-800°C煅燒2-4小時(shí)。有益效果本發(fā)明采用低溫?zé)Y(jié)方法制備硅藻土板材、陶粒，通過(guò)添加1-12%的 助熔劑和膨化劑，經(jīng)600-90(TC燒結(jié)1-4小時(shí)，獲得硅藻土含量高、吸附性能優(yōu)良、耐水性 好、表面可以復(fù)合各種功能組分的硅藻土板材、陶粒。該硅藻土陶制品使用方便，生產(chǎn)工藝 簡(jiǎn)單，原材料廉價(jià)易得。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?，包括以下順序和步驟a、將硅藻土粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入0_5wt %的硅酸鹽玻璃粉、硼砂或 碳酸鈉、l-12wt%的煤矸石、高嶺石、沸石、膨潤(rùn)土或硅灰石粉，和0. 5-10wt%的稻殼粉或秸 稈粉，混合研磨均勻；b、制備硅藻土陶粒，將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入15-40wt%水，混合震動(dòng)成 型，在70-90°C條件下干燥2-5小時(shí)；C、將成型并干燥的硅藻土陶粒在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200-350°C，保溫 0. 5-1小時(shí)，然后燒結(jié)至600-900°C，保溫1-4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶 粒；d、制備硅藻土陶板，將混合均勻的粉體，在壓力大于5MPa的壓力成型機(jī)上干壓成 型，或采用含水量為15-25wt%的泥料擠壓成型；e、將成型并干燥的硅藻土陶板在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200-350°C保溫 0. 5-1小時(shí)，然后燒結(jié)至600-90(TC燒結(jié)保溫1-4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶 板。f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻?，是將成型并干燥的硅藻土陶 板或硅藻土陶粒在銳鈦礦型二氧化鈦納米微粉或偏鈦酸粉制成0. 5-2wt%的漿料中浸漬2 小時(shí)后60-90°C干燥4小時(shí)以上，燒結(jié)至200-500°C，保溫1_4小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的 硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻?。按質(zhì)量份數(shù)蛋白石含量大于60wt %，或硅藻土有機(jī)組分含量大于%，制備硅 藻土陶粒時(shí)不需要預(yù)燒，制備硅藻土陶板前需預(yù)先經(jīng)600-800°C煅燒2-4小時(shí)。實(shí)施例1a、取硅藻土 lOOOg，粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入50g硅酸鹽玻璃粉、20g沸 石粉和IOOg稻殼粉，混合研磨均勻；b、將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入400ml水，混合震動(dòng)成型，在90°C條件下干 燥2小時(shí)；C、將成型并干燥的硅藻土陶粒在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至350°C，保溫1小時(shí)， 然后燒至900°C，保溫4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶粒；f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶粒，是將成型并干燥的硅藻土陶粒在銳鈦礦型二氧化鈦納米微粉制成的漿料中浸漬2小時(shí)后90°C干燥4小時(shí)，燒至500°C，保溫4 小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的硅藻土陶粒。實(shí)施例2a、取硅藻土 lOOOg，粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入40g的硼砂、IOOg膨潤(rùn)土 粉和80g秸稈粉，混合研磨均勻；b、將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入250ml，混合震動(dòng)成型，在80°C條件下干燥2 小時(shí)；C、將成型并干燥的硅藻土陶粒在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至300°C，保溫40分鐘， 然后燒至800°C，保溫4小時(shí)之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶粒；f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶粒，是將成型并干燥的硅藻土陶粒在偏鈦酸粉 制成Iwt %的漿料中浸漬2小時(shí)后70°C干燥4小時(shí)以上，燒結(jié)至400°C，保溫2小時(shí)，即為具 有光化學(xué)活性的硅藻土陶粒。實(shí)施例3a、取硅藻土 lOOOg，粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入IOg碳酸鈉、50g硅灰石粉 和30g稻殼粉，混合研磨均勻；b、將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入150ml水，混合震動(dòng)成型，在70°C條件下干 燥2小時(shí)；C、將成型并干燥的硅藻土陶粒在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200°C，保溫30分鐘， 然后燒結(jié)至600°C，保溫1小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶粒；f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶粒，是將成型并干燥的硅藻土陶粒在銳鈦礦型 二氧化鈦納米微粉制成0. 5wt%的漿料中浸漬2小時(shí)后60°C干燥4小時(shí)，燒結(jié)至200°C，保 溫1小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的硅藻土陶粒。實(shí)施例4a、取硅藻土 IOOOg粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入50g硅酸鹽玻璃粉、120g高 嶺石和IOOg稻殼粉，混合研磨均勻；d、將混合均勻的粉體，在6MPa壓力下干壓成型；e、將成型硅藻土陶板在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至250°C保溫1小時(shí)，然后燒結(jié)至 600°C燒結(jié)保溫1. 5小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶板。f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土硅藻土陶板，是將成型并干燥的硅藻土陶板在銳 鈦礦型二氧化鈦納米微粉制成0. 5wt%的漿料中浸漬2小時(shí)后60°C干燥4小時(shí)以上，燒至 300°C，保溫1小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的硅藻土陶板。實(shí)施例5a、取硅藻土 lOOOg，粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入30g碳酸鈉、80g硅灰石粉 和80g秸稈粉，混合研磨均勻；d、制備硅藻土陶板，將混合均勻的粉體，在壓力壓力下干壓成型；e、將成型并干燥的硅藻土陶板在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200°C保溫0. 5小時(shí)， 然后燒結(jié)至700°C燒結(jié)保溫2小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶板。f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶板，是將成型并干燥的硅藻土陶板在銳偏鈦酸 粉制成Iwt %的漿料中浸漬2小時(shí)后70°C干燥4小時(shí)，燒結(jié)至500°C，保溫3小時(shí)，即為具有
6光化學(xué)活性的硅藻土陶板。實(shí)施例6a、取硅藻土 lOOOg，粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入IOg的硼砂、20g高嶺石粉 和40g的秸稈粉，混合研磨均勻；d、制備硅藻土陶板，將混合均勻的粉體，加水制成含水量為20wt%的泥料，在壓力 6MPa壓力下干壓成型；e、將成型并干燥的硅藻土陶板在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至350°C保溫1小時(shí)，然 后燒結(jié)至800°C燒結(jié)保溫4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶板。f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶板，是將成型并干燥的硅藻土陶板在銳鈦礦型 二氧化鈦納米微粉制成的漿料中浸漬2小時(shí)后90°C干燥4小時(shí)，燒至500°C，保溫4 小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的硅藻土陶板。
權(quán)利要求
1.一種硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?，其特征在于，包括以下順序和步驟a、將硅藻土粉碎至小于100目，按質(zhì)量份數(shù)加入0-5Wt%助溶劑、礦物粉體l-12wt%， 和植物纖維粉0. 5-10wt%,混合研磨均勻；b、制備硅藻土陶粒，將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入15-40wt%水，混合震動(dòng)成型， 在70-90°C條件下干燥2小時(shí)；c、將成型并干燥的硅藻土陶粒在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200-350°C，保溫0.5-1小 時(shí)，然后燒結(jié)至600-900°C，保溫1-4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶粒；d、制備硅藻土陶板，將混合均勻的粉體，在壓力成型機(jī)上干壓成型，或采用含水量為 15-25襯％的泥料擠壓成型；e、將成型并干燥的硅藻土陶板在空氣氣氛中燒結(jié)，先燒結(jié)至200-350°C保溫0.5-1小 時(shí)，然后燒結(jié)至600-90(TC燒結(jié)保溫1-4小時(shí)，之后隨爐冷卻至常溫，即為硅藻土陶板；f、制備具有光化學(xué)活性的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻?，是將成型并干燥的硅藻土陶板或 硅藻土陶粒在銳鈦礦型二氧化鈦納米微粉或偏鈦酸粉制成0. 5-2wt%的漿料中浸漬2小時(shí) 后60-90°C干燥4小時(shí)以上，燒結(jié)至200-500°C，保溫1_4小時(shí)，即為具有光化學(xué)活性的硅藻 土陶?；蚬柙逋撂瞻濉?br> 2.按照權(quán)利要求1所述的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?，其特征在于，助溶劑 為硅酸鹽玻璃粉、硼砂或碳酸鈉；礦物粉體為煤矸石、高嶺石、沸石、膨潤(rùn)土、硅灰石粉；植 物纖維粉如稻殼、秸稈。
3.按照權(quán)利要求1所述的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?，其特征在于，步驟d中 所述的干壓成型或擠壓成型的壓力為5MPa以上。
4.按照權(quán)利要求1所述的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻宓闹苽浞椒?，其特征在于，按質(zhì)量 份數(shù)蛋白石含量大于60wt %，或硅藻土有機(jī)組分含量大于%，制備硅藻土陶粒時(shí)不需 要預(yù)燒，制備硅藻土陶板前需預(yù)先經(jīng)600-800°C煅燒2-4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅藻土陶粒或硅藻土陶板的制備方法。是將硅藻土粉碎加入助溶劑、礦物粉體和植物纖維粉混合研磨均勻；加水混合震動(dòng)成硅藻土陶粒，經(jīng)焙燒即為硅藻土陶粒；將混合均勻的粉體，在壓力成型機(jī)上干壓成型，或采用含水量為15-25wt％的泥料擠壓成型；經(jīng)焙燒即為硅藻土陶板。將成型并干燥的硅藻土陶板或硅藻土陶粒在銳鈦礦型二氧化鈦納米微粉或偏鈦酸粉制成的漿料中浸漬后經(jīng)干燥、焙燒即為具有光化學(xué)活性的硅藻土陶?；蚬柙逋撂瞻?。本發(fā)明采用低溫?zé)Y(jié)方法制備硅藻土板材、陶粒，獲得硅藻土含量高、吸附性能優(yōu)良、耐水性好、表面可以復(fù)合各種功能組分的硅藻土板材、陶粒。該硅藻土陶制品使用方便，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原材料廉價(jià)易得。
文檔編號(hào)C04B33/13GK102093033SQ20101057084
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者付家慶, 劉大銳, 李芳菲, 羅罡, 胡浩, 蔣引珊, 薛兵, 趙哲 申請(qǐng)人:吉林大學(xué), 吉林省農(nóng)機(jī)裝備科技創(chuàng)新中心