一種發(fā)泡陶瓷的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料制造技術(shù)領域，涉及一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，具體涉及一種以煤矸石為主原料的發(fā)泡陶瓷的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石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，是煤炭生產(chǎn)和洗選加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，是我國目前排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。大量煤矸石的隨意堆放，不僅會侵占土地，污染大氣、水和土壤，還會造成各種地質(zhì)災害，對人類的人身安全和財產(chǎn)安全造成重大威脅。國內(nèi)外一直把煤矸石的治理和綜合利用放在十分重要的地位，并且作了大量的研宄工作。例如采用煤矸石發(fā)電、利用煤矸石提取各種鋁質(zhì)化合物、以煤矸石作為原料生產(chǎn)陶瓷、耐火材料、把煤矸石用作建筑材料等。這些方法雖然消耗了一部分煤矸石，但是煤矸石的利用量較少，有的甚至存在二次污染的問題。同時，我國某些地區(qū)的煤矸石品位低，雜質(zhì)含量高，從而限制了利用煤矸石制備高附加值產(chǎn)品的綜合開發(fā)。
[0003]發(fā)泡陶瓷是一種具有高溫特性的多孔陶瓷材料，這種多孔材料具有體積密度低、導熱系數(shù)低、防火阻燃、抗老化、防水抗?jié)B等特點，廣泛應用于絕熱保溫材料、建筑物外墻保溫等。因此研宄利用煤矸石制備發(fā)泡陶瓷，對于開發(fā)新的煤矸石利用途徑、減少自然資源的消耗、提高廢棄物的再利用以及凈化保護生態(tài)環(huán)境十分有益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種以煤矸石為主原料的發(fā)泡陶瓷，該發(fā)泡陶瓷體積密度小、導熱系數(shù)低、抗壓強度大且防火等級高，能夠很好地應用到建筑外墻保溫領域。
[0005]本發(fā)明同時提供該發(fā)泡陶瓷的制備方法，該制備方法煤矸石利用率高，能夠解決目前大量產(chǎn)生的煤矸石給環(huán)境和人們生活造成的安全威脅。
[0006]本發(fā)明一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，具體包括以下步驟:
1)按重量份取煤矸石50-70份、砂巖10-25份、長石15-27份、白云石0_8份、發(fā)泡劑0.5-3份為原料；
2)將上述原料混合裝入球磨機中，按原料與水的質(zhì)量比1:0.5加水，通過濕磨法粉磨制備料漿，將料漿粒度控制在60 μ m以下對料漿進行噴霧造粒，制得粉料；
3)將粉料裝入窯具并放入燒窯內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1120-1220°C，保溫時間為
0.5-2.5h，冷卻，即得發(fā)泡陶瓷。
[0007]所述長石為鈉長石或鉀長石。
[0008]所述發(fā)泡劑為氧化錳、碳化硅和碳酸鈣中任意一種、兩種或三種的混合物。
[0009]所述步驟3)中，窯具底板由若干塊的堇青石結(jié)合莫來石材質(zhì)耐火平板拼接而成，窯具底板上面鋪設有采用堇青石結(jié)合莫來石材質(zhì)制成的圍邊條，圍邊條組成矩形?？颉?br>[0010]所述窯具底板表面及?？驀厳l內(nèi)側(cè)表面噴涂有一層耐火涂層或鋪設耐火纖維紙。
[0011 ] 所述燒窯為隧道窯、輥道窯或者梭式窯。
[0012]本發(fā)明制成的發(fā)泡陶瓷化學組分質(zhì)量百分比為:Si02:40-70 % ；A1203:15-30 % ；CaO+MgO:3-8 % ；K20+Na20:1_6 % ；Fe203:0.3-1 %。
[0013]其性能指標如下:
體積密度:120~250Kg/m3，導熱系數(shù):0.04-0.09W/ (m.k)，抗壓強度 0.6-2.2MPa，防火等級A級，能夠很好地應用到建筑外墻保溫領域。
[0014]本發(fā)明的發(fā)泡陶瓷制備方法原料來源廣泛，原料成本低，而且煤矸石消耗量大，能夠大大降低煤矸石對于環(huán)境造成的危害；同時在制備發(fā)泡陶瓷過程中利用了煤矸石中的殘余碳，降低了燒成熱耗。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實施情況進行詳細分析:
實施例1:
1)按重量份取煤矸石60份、砂巖12份、鈉長石18份、白云石8份、發(fā)泡劑2份為原料，其中發(fā)泡劑按氧化錳和碳化硅質(zhì)量比7:3混合而成；
2)將上述原料混合裝入球磨機中，按原料與水的質(zhì)量比1:0.5加水，通過濕磨法粉磨制備料漿，將料漿粒度控制在60 μ m以下對料漿進行噴霧造粒，制得粉料；
3)將粉料裝入窯具并放入燒窯內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1150°C，保溫時間為2h，冷卻，即得發(fā)泡陶瓷。
[0016]本實施例制備的發(fā)泡陶瓷，經(jīng)測試分析，體積密度為250 Kg/m3，導熱系數(shù):0.09W/(m.k)，抗壓強度:2.2 MPa0
[0017]實施例2:
1)按重量份取煤矸石70份、砂巖6份、鈉長石5份、鉀長石11份、白云石6份、發(fā)泡劑
1.8份為原料，其中發(fā)泡劑按碳化硅和碳酸鈣質(zhì)量比5:4混合而成；
2)將上述原料混合裝入球磨機中，按原料與水的質(zhì)量比1:0.5加水，通過濕磨法粉磨制備料漿，將料漿粒度控制在60 μ m以下對料漿進行噴霧造粒，制得粉料；
3)將粉料裝入窯具并放入燒窯內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1180°C，保溫時間為lh，冷卻，即得發(fā)泡陶瓷。
[0018]經(jīng)測試分析，本實施例最終制備的發(fā)泡陶瓷的體積密度為150 Kg/m3，導熱系數(shù):0.05W/ (m.k)，抗壓強度:0.7MPa。
[0019]實施例3:
O按重量份取煤矸石50份、砂巖12份、鉀長石27份、白云石7.5份、發(fā)泡劑2.5份為原料，其中發(fā)泡劑按氧化錳、碳化硅和碳酸鈣質(zhì)量比5:2:3混合而成；
2)將上述原料混合裝入球磨機中，按原料與水的質(zhì)量比1:0.5加水，通過濕磨法粉磨制備料漿，將料漿粒度控制在60 μ m以下對料漿進行噴霧造粒，制得粉料；
3)將粉料裝入窯具并放入燒窯內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1200°C，保溫時間為1.5h，冷卻，即得發(fā)泡陶瓷。
[0020]經(jīng)測試分析，本實施例制備的發(fā)泡陶瓷的體積密度為200 kg/m3，導熱系數(shù):0.075W/ (m.k)，抗壓強度:1.5MPa。
[0021]本發(fā)明制備的發(fā)泡陶瓷制品，廣泛適用于建筑墻體的保溫隔熱以及電力、石油、化工、冶煉等行業(yè)的熱力設備、管道的保溫隔熱和煙囪外壁、窯爐外殼的保溫工程等。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: 1)按重量份取煤矸石50-70份、砂巖10-25份、長石15-27份、白云石0_8份、發(fā)泡劑0.5-3份為原料； 2)將上述原料混合裝入球磨機中，按原料與水的質(zhì)量比1:0.5加水，通過濕磨法粉磨制備料漿，將料漿粒度控制在60 μ m以下對料漿進行噴霧造粒，制得粉料； 3)將粉料裝入窯具并放入燒窯內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1120-1220°C，保溫時間為0.5-2.5h，冷卻，即得發(fā)泡陶瓷。
2.如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，其特征在于，所述長石為鈉長石或鉀長石。
3.如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，其特征在于:所述發(fā)泡劑為氧化錳、碳化硅和碳酸鈣中任意一種、兩種或三種的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中，窯具底板由若干塊的堇青石結(jié)合莫來石材質(zhì)耐火平板拼接而成，窯具底板上面鋪設有采用堇青石結(jié)合莫來石材質(zhì)制成的圍邊條，圍邊條組成矩形?？?。
5.如權(quán)利要求1或4所述的一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，其特征在于:所述窯具底板表面及模框圍邊條內(nèi)側(cè)表面噴涂有一層耐火涂層或鋪設耐火纖維紙。
6.如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，其特征在于:所述燒窯為隧道窯、輥道窯或者梭式窯。
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料制造技術(shù)領域，涉及一種發(fā)泡陶瓷的制備方法，具體涉及一種以煤矸石為主原料的發(fā)泡陶瓷的制備方法。本發(fā)明具體包括以下步驟:1）按重量份取煤矸石50-70份、砂巖10-25份、長石15-27份、白云石0-8份、發(fā)泡劑0.5-3份為原料；2）將上述原料混合裝入球磨機中，按原料與水的質(zhì)量比1：0.5加水，通過濕磨法粉磨制備料漿，將料漿粒度控制在60μm以下對料漿進行噴霧造粒，制得粉料；3）將粉料裝入窯具并放入燒窯內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1120-1220℃，保溫時間為0.5-2.5h，冷卻，即得發(fā)泡陶瓷。本發(fā)明制備的發(fā)泡陶瓷體積密度小、導熱系數(shù)低、抗壓強度大且防火等級高，能夠很好地應用到建筑外墻保溫領域。
【IPC分類】C04B38-02, C04B35-00, C04B35-622
【公開號】CN104557120
【申請?zhí)枴緾N201510014854
【發(fā)明人】陳美叨, 蔣宗祥, 王懷德
【申請人】甘肅萬特科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月12日