專利名稱：建筑保溫墻體材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑保溫材料領域，具體涉及一種利用工業(yè)廢渣赤泥、鐵尾礦制備建筑保溫墻體材料的方法。
背景技術：
赤泥是以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的顆粒極細、強堿性固體廢渣，每生產(chǎn)I噸氧化鋁，大約產(chǎn)生赤泥0.8 I. 5噸。我國是氧化鋁生產(chǎn)大國，2009年生產(chǎn)氧化鋁 2378萬噸，約占世界總產(chǎn)量的30%，產(chǎn)生的赤泥近3000萬噸。目前，我國赤泥綜合利用率僅為4%，累積堆存量達到2億噸。隨著我國氧化鋁產(chǎn)量的逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低， 赤泥的年產(chǎn)生量還將不斷增加。預計到2015年，赤泥累計堆放量將達到3. 5億噸。赤泥的大量堆放，既占用土地，浪費資源，又易造成環(huán)境污染和安全隱患。在公開號CN101468905A中，其公開處理赤泥的方法是“將一定比例的干赤泥、粉煤灰、碎石粉、石灰、石膏和硫酸鎂混合后，用輪碾攪拌的方式攪拌均勻、陳化處理、再加入水泥和一定量的水之后攪拌均勻，壓制成型，再蒸壓、存放后得免燒磚產(chǎn)品”。鐵尾礦是鐵選廠在特定經(jīng)濟技術條件下，將鐵礦石磨細，選取“有用組分”后排放的廢棄物。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有150多種，開發(fā)建立8000多座礦山，累計生產(chǎn)尾礦59. 7億噸。其中，堆存鐵尾礦量高達十幾億噸，占全部尾礦堆存總量的近1/3，而且，每年排出鐵尾礦近3億噸，綜合利用率還不到20%。大量的鐵尾礦一般采用堆填處置，不僅浪費資源，同時擠占土地，工廠還得支付土地征用費、運費和填埋費等，增加了鋼鐵的生產(chǎn)成本，同時還造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種建筑保溫材料及其制備方法，其采用赤泥、鐵尾礦、長石、黃沙為原料，加入發(fā)泡劑球磨、干燥，制得粉體后在15MPa壓力下壓制成型，在自然狀態(tài)或干燥箱中80°C干燥12h ;再將干燥的坯體置于窯爐中燒成，燒成制度為 得到輕質(zhì)、多孔、強度較高，具有較好的保溫、隔熱、隔音功能的建筑保溫材料，該建筑保溫材料符合國家標準要求。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是
本發(fā)明提供的建筑保溫材料，其主要原料為赤泥20% 40%，鐵尾礦15% 30%，長石 20% 30%，黃沙12% 20%，發(fā)泡劑2% 5%，均為質(zhì)量百分比，各原料按比例混合。所述的赤泥的主要組成為Si0220.56%、Ca041. 83%、Fe2039. 62%、Al2037. 9%、 Na2C037. 8%和多種微量成分，均為質(zhì)量百分比。所述的鐵尾礦的主要組成為Si0275 . 91%、CaOl. 82%、TFell. 69%、Al2O3O. 65%、 MgOl. 51%及雜質(zhì)，均為質(zhì)量百分比。所述的長石的主要組成為Si0266 . 71%, Al20319. 79%, CaOI. 25%, Fe2O3O. 28%, Na2OlO. 26%及雜質(zhì)，均為質(zhì)量百分比。
本發(fā)明提供的上述建筑保溫材料，其利用赤泥和鐵尾礦來制備，該制備包括以下步驟
(I)原料的制備
將赤泥、鐵尾礦、黃沙、長石和發(fā)泡劑按比例混合，加入20%左右的水球磨4小時，將球磨后的漿料烘干，制得粒徑小于74um的粉體。(2)坯體的制備
將制得的粉體加入適量的5%PVA交聯(lián)劑混合均勻，在15MPa壓力下壓制成型。(3)干燥:
將成型的坯體置于自然狀態(tài)或干燥箱中80°C干燥12h，得到干燥后的坯體。(4)燒成:
將干燥后的坯體置于窯爐中，室溫一120°C，升溫速率為2°C /min保溫60min，； 120°C— 650°C，升溫速率為 2V /min，保溫 120min ;650°C— 900°C，升溫速率為 10°C /min, 保溫60min ；9000C- 1200°C左右，升溫速率為10°C /min，保溫240min 480min ;最后隨爐
冷卻至室溫，即得建筑保溫墻體材料。所述原料可由以下原料混合后，加水球磨4 6小時后干燥制粉體制成赤泥 30%，鐵尾礦25%，長石22%，黃砂18%，發(fā)泡劑5%，均為質(zhì)量百分比。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點主要是使得工業(yè)廢渣赤泥與鐵尾礦得到有效利用，使赤泥與鐵尾礦對環(huán)境的污染減小，有利于資源的循環(huán)利用。該建筑保溫材料的生產(chǎn)具有周期短，成本低，無放射性污染，密度較低，強度高的優(yōu)點。經(jīng)檢驗氣孔率、抗壓強度達到GB 13544-2011的要求；密度、導熱系數(shù)達到JC/T 1062-2007的要求。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例I :
I.配料
原料配比按以下重量百分比計赤泥38%，鐵尾礦20%，長石22%，黃沙15%，發(fā)泡劑5% ； 加入20%水球磨后干燥制得粉體。2.成型將制得的粉體在15MPa下壓制成型，得到坯體。3.干燥置于自然狀態(tài)或干燥箱中80°C干燥24h。4.燒成室溫一120°C，升溫速率為 2°C/min，保溫 60min;120°C— 650°C，升溫速率為 2 °C /min,保溫 120min ;650°C — 900°C，升溫速率為 10 V /min,保溫 60min ； 9000C- 1200°C左右，升溫速率為10°C /min，保溫240min 480min ;最后隨爐冷卻至室溫， 即得建筑保溫墻體材料。經(jīng)測試，建筑保溫材料的密度為0. 73g/cm3,符合JC/T 1062-2007的要求；氣孔率為44. 2%，抗壓強度為23. 7MPa，符合GB 13544-2011的要求；導熱系數(shù)為0. 18 w/(m*k)，符合 JC/T 1062-2007 的要求。實施例2:
I.配料
原料配比按以下重量百分比赤泥35%，鐵尾礦22%，長石20%，黃沙18%，發(fā)泡劑5% ;加CN 102531667 A
A 20%水球磨后干燥制得粉體。2.其他同實施例I
經(jīng)測試，建筑保溫材料的密度為0. 81g/cm3,符合JC/T 1062-2007的要求；氣孔率為
42.6%，抗壓強度為25. 2MPa，符合GB 13544-2011的要求；導熱系數(shù)為0. 17 w/(m*k)，符合 JC/T 1062-2007 的要求。實施例3
I.配料
原料配比按以下重量百分比赤泥30%，鐵尾礦25%，長石25%，黃沙14%，發(fā)泡劑6% ;加 A 20%水球磨后干燥制得粉體。2.其它同實施例I
經(jīng)測試，建筑保溫材料的密度為0. 75g/cm3,符合JC/T 1062-2007的要求；氣孔率為 46. 8%，抗壓強度為23. 9MPa，符合GB 13544-2011的要求；導熱系數(shù)為0. 15 w/(m*k)，符合 JC/T 1062-2007 的要求。實施例4
I.配料
原料配比按以下重量百分比赤泥28%，鐵尾礦25%，長石24%，黃沙16%，發(fā)泡劑7% ;加 A 20%水球磨后干燥制得粉體。2.其它同實施例I
經(jīng)測試，建筑保溫材料的密度為0. 79g/cm3,符合JC/T 1062-2007的要求；氣孔率為 46. 1%，抗壓強度為25. 1MP，符合GB 13544-2011的要求;導熱系數(shù)為0. 17 w/(m*k)，符合 JC/T 1062-2007 的要求。實施例5
I.配料
原料配比按以下重量百分比赤泥25%，鐵尾礦26%，長石28%，黃沙15%，發(fā)泡劑7% ;加 A 20%水球磨后干燥制得粉體。2.其它同實施例I
經(jīng)測試，建筑保溫材料的密度為0. 72g/cm3,符合JC/T 1062-2007的要求；氣孔率為 46.9%，抗壓強度為23.61^，符合68 13544-2011的要求；導熱系數(shù)為0. 19 w/(m*k)，符合 JC/T 1062-2007 的要求。實施例6
I.配料
原料配比按以下重量百分比赤泥23%，鐵尾礦28%，長石26%，黃沙18%，發(fā)泡劑5% ;加 A 20%水球磨后干燥制得粉體。2.其它同實施例I
經(jīng)測試，建筑保溫材料的密度為0. 78g/cm3,符合JC/T 1062-2007的要求；氣孔率為
43.7%，抗壓強度為24.0MP，符合GB 13544-2011的要求；導熱系數(shù)為0. 14 w/(m*k)，符合 JC/T 1062-2007 的要求。
權利要求
1.一種建筑保溫墻體材料，其特征是材料原料主要組分質(zhì)量百分比為赤泥20% 40%,鐵尾礦15% 30%，長石20% 30%，黃沙12% 20%，發(fā)泡劑2% 5% ;各原料按比例球磨混合均勻，然后造粉、壓制成型，再經(jīng)高溫燒結發(fā)泡，得到建筑保溫墻體材料制品。
2.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料，其特征在于赤泥的主要組成為質(zhì)量百分比的 Si0220. 56%、Ca041. 83%、Fe2039. 62%、Al2037. 9%、Na2C037. 8% 和多種微量成分。
3.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料，其特征在于鐵尾礦的主要組成為質(zhì)量百分比的 Si027 5 . 91%、CaOl. 82%、TFell. 69%、Al2O3O. 65%、MgOl. 51% 及雜質(zhì)。
4.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料，其特征在于長石的主要組成為質(zhì)量百分比的 Si0266 . 71%, Al20319. 79%, CaOI. 25%, Fe2O3O. 28%, Na2OlO. 26% 及雜質(zhì)。
5.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料，其特征在于所使用的發(fā)泡劑為CaC03、 CaS04、SiC0
6.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料，其特征在發(fā)泡劑的粒徑小于44um。
7.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料，其特征在于用5%PVA溶液作為交聯(lián)劑。
8.一種建筑保溫墻體材料的制備方法，其特征包括以下步驟(1)漿料的制備先將赤泥、鐵尾礦、長石、黃沙、和發(fā)泡劑按比例混合，得到混合的物料；(2)混合料的處理將混合好的物料加入適量的水,球磨4 6小時，干燥后制成粉體；(3)坯體的制備將制得的粉體壓制成型；(4)干燥將成型的坯體置于自然狀態(tài)或干燥箱中干燥；(5)燒制將干燥好的坯體置于窯爐中燒制。
9.根據(jù)權利要求I所述的建筑保溫墻體材料的制備方法，其特征在于干燥箱中的溫度不低于80°C，干燥時間為12h，再置于窯爐中在1200°C左右燒制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用工業(yè)廢渣赤泥、鐵尾礦、長石和黃沙，通過高溫發(fā)泡法制備建筑保溫墻體材料的方法。該建筑保溫墻體材料的原料主要由以下原料組成赤泥20%～40%，鐵尾礦15%～30%，長石20%～30%，黃沙12%～20%，發(fā)泡劑2%～8%，均為質(zhì)量百分比。該建筑保溫墻體材料的制備方法包括混料、坯體制備、高溫發(fā)泡等步驟。本發(fā)明對于高效利用工業(yè)廢渣、減少工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染、降低生產(chǎn)成本具有重要的意義；同時，生產(chǎn)的建筑保溫墻體材料輕質(zhì)、多孔、強度較高，具有較好的保溫、隔熱、隔音功能等。
文檔編號C04B18/30GK102531667SQ20121000012
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月3日 優(yōu)先權日2012年1月3日
發(fā)明者姜全輝 申請人:姜全輝