专利名称：蛋白石页岩板材及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，尤其是用火山成因的硅质岩石制备具有优异吸附特征的板材。
背景技术：
蛋白石页岩是由火山爆发形成的火山灰，经在空气中灼烧形成细小炽热体经落入湖底沉积而形成，其主要化学成分是二氧化硅，矿物成分为非晶态蛋白石及微细方英石等，属于高硅非晶体结构，具有页状层理，粒度细小均匀，结构疏松多孔等特征。蛋白石页岩的多孔结构较发育，吸附性强，是制备具有吸附、调湿性能材料的理想原料。天然产出的蛋白 石页岩粉体也已经在工业水、饮用水处理，气体干燥，大气污染治理和填料等方面开展了相应的研究。但涉及制备具有一定强度、吸附性能好的板材还未见报道。CN1958507公开了 ”一种轻质硅藻土板材制做工艺”主要是由硅藻土、氯化镁、氧化镁、添加剂组成，通过干法或者湿法制成糊状，将糊状硅藻土混合物置于制板机制板，即得硅藻土板材。CNlO 1428999公开了”一种硅藻土装饰吸声板材及其制备方法”，该板材是由70 80 w t %娃藻土、18 25 w t %石膏、I 3w t %颜料、O. 9 I. 5 w t %粘接剂、O. 15 O. 5 w t %纤维组成；该板材的制备方法是在砂浆搅拌机加入固体物料硅藻土、石膏、粘接剂、颜料、纤维材料搅拌20 30 m i η，搅拌均匀后，加入固体物料量的I I. 5倍的水，调制成均匀浆体，将浆体浇铸至不同规格的板材模具中，养护24 h脱模，干燥。CN101105060公开了一种“硅藻土多孔保温砖的制造方法”其原料配方按百分重量配比为硅藻土 55% -75% ;粉煤灰20% -30% ;木屑5% -15%。其制造工艺步骤经配料一炼泥一挤压成型一砖还干燥一砖还焙烧一成品检验入库。CN1837126公开了一种硅藻土内墙砖及其制备工艺其成分及重量百分比是硅藻土精土 60% 80%、硅藻土助滤剂11% 38%、碳酸钠1% 7%、硅酸钠1% 2%。将硅藻土原土一级粗碎后，在闪蒸干燥粉碎机300 V 600°C干燥并二级细碎，经分级机，分离器，筛选粒径325目 1000目，水分10% 20%的硅藻土精土；将硅藻土精土与硅藻土助滤剂、碳酸钠、硅酸钠按重量百分比混合；将混合料送入压砖机在IOMPa 20MPa压制成砖坯；砖坯在烘干机中200°C 300°C烘干，送入辊道窑，在1000°C 1200°C焙烧成产品。现有的硅质多孔板材多以硅藻土为原料，成型技术主要分成两类，一类是常温通过各种粘结剂实现成型，该种方式获得的制品耐水性较差、强度低，如果使用有机粘结剂还会造成污染，有机粘结剂的降解会导致制品使用寿命降低。另外一类成型方式为高温烧成，温度一般在1200°C左右，高温使多孔的硅质结构破坏，失去了硅藻土原有特征，并且能耗较高。采用蛋白石页岩的类似研究还未见报道。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种蛋白石页岩板材；
本发明的另一目的是提供一种蛋白石页岩板材的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
蛋白石页岩板材，他的组成按质量分数由下列原料制成
天然蛋白石页岩82 88wt%
高岭石或膨润土 10 12wt%
沸石、长石或娃灰石2 5wt%
碳酸钠或玻璃粉O. I 5wt%
蛋白石页岩板材的制备方法，包括以下步骤
a、将82 88wt%天然蛋白石页岩块体经过破碎粉磨至小于120目，按质量分数加入l(Tl2wt%高岭石或膨润土，2 5wt%沸石粉、长石或硅灰石，O. I 5wt%碳酸钠或普通硅酸盐玻璃粉混合研磨均匀；
b、将研磨均匀的粉体，在成型机上干压成型，制成坯体，或采用含水量为20_40wt% 的泥料压制成型并干燥；
C、将坯体或成型并干燥的坯料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300°C烧结保温O.5-1小时，升温至400-700°C保温1-2小时，继续升温至800-1000°C保温1_3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
步骤b所述的干压成型压力为4MPa以上。
有益效果该板材保留了蛋白石页岩丰富的孔结构，孔隙率超过40%，具有吸附能力强，耐水性好，强度高，抗压强度超过lOMPa，能够很好地起到调湿、吸音、保温隔热作用的建筑装饰板材，制作工艺简单，原材料廉价易得，生产成本低廉，用途广泛。
具体实施例方式
下面结合实施例做进一步的详细说明
蛋白石页岩板材，他的组成按质量分数由下列原料制成
天然蛋白石页岩82 88wt%
高岭石或膨润土 10 12wt%
沸石、长石或娃灰石2 5wt%
碳酸钠或玻璃粉O. r5wt%
蛋白石页岩板材的制备方法，包括以下步骤
a、将82 88wt%天然蛋白石页岩块体经过破碎粉磨至小于120目，按质量分数加入l(Tl2wt%高岭石或膨润土，2 5wt%沸石粉、长石或硅灰石，O. I 5wt%碳酸钠或普通硅酸盐玻璃粉混合研磨均匀；
b、将研磨均匀的粉体，在成型机上压力为4MPa以上干压成型，制成坯体，或采用含水量为20-40wt%的泥料压制成型并干燥；
C、将坯体或成型并干燥的坯料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300°C烧结保温O.5-1小时，升温至400-700°C保温1-2小时，继续升温至800-1000°C保温1_3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
蛋白石页岩板材制备包括以下顺序和步骤
a、将天然蛋白石页岩块体经过破碎粉磨至小于120目，按质量份数加入复合组分l-20wt%混合研磨均勻；
b、制备蛋白石页岩板材，将混合均匀的粉体，在成型机上干压成型制成坯体，或采用含水量为20-40wt%的泥料震动成型；
C、将成型并干燥的坯料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300°C烧结保温O. 5-1 小时，升温至400-700°C保温1-2小时，继续升温至800-1000°C保温1_3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
实施例I
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入O. 25克碳酸钠，加入I克沸石粉，加入5克高岭石，混合研磨均匀；
b、将混合均匀的粉体按质量份数加入25 wt%水，混合震动成型，在80°C条件下干燥2小时；
C、将成型并干燥的坯体在空气气氛中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至 550°C保温I小时，继续升温至850°C保温2小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
测试该板材显气孔率51%，抗压强度14MPa。
实施例2
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入O. I克碳酸钠，加入6克膨润土混合研磨均匀；
b、将混合均匀的粉体在压力成型机上压力4MPa干压成型；
C、将成型的坯体在空气气氛中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至700°C保温I小时，继续升温至900°C保温2小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
测试的板材显气孔率48%，抗压强度达到18 MPa。
实施例3
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入O. 5克碳酸钠，加入6克高岭石，加入2. 5克硅灰石，混合研磨均匀；
b、将混合均匀的粉体在压力成型机上压力4MPa干压成型；
C、将成型的坯体在空气气氛中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至560°C保温I小时，继续升温至850°C保温2. 5小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
测试的板材显气孔率49%，抗压强度达到16 MPa.。
实施例4
a、取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入2. 5克普通硅酸盐玻璃粉，、加入5克膨润土粉，、加入2. 5克长石粉，混合研磨均匀；
b、将混合均匀的粉体在压力成型机上干压成型，成型压力4MPa ；
C、将成型的坯体在空气气氛中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至700°C保温I小时，继续升温至950°C保温3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
测试的板材显气孔率42%，抗压强度达到21MPa。
权利要求
1.一种蛋白石页岩板材，其特征在于，他的组成按质量分数由下列原料制成 天然蛋白石页岩82 88wt% 高岭石或膨润土 10 12wt% 沸石、长石或硅灰石2 5wt% 碳酸钠或玻璃粉O. f 5wt%。
2.一种蛋白石页岩板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 a、将82 88wt%天然蛋白石页岩块体经过破碎粉磨至小于120目，按质量分数加入l(Tl2wt%高岭石或膨润土，2^5wt%沸石粉、长石或硅灰石，O. r5wt%碳酸钠或玻璃粉混合研磨均匀； b、将研磨均匀的粉体，在成型机上干压成型，制成坯体，或采用含水量为20-40wt%的泥料压制成型并干燥； C、将坯体或成型并干燥的坯料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300°C烧结保温O. 5-1小时，升温至400-700°C保温1-2小时，继续升温至800-1000°C保温1-3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩板材。
3.按照权利要求2所述的蛋白石页岩板材制备方法，其特征在于，步骤b所述的干压成型压力为4MPa以上。
全文摘要
本发明涉及一种蛋白石页岩板材及制备方法。蛋白石页岩板材是由天然蛋白石页岩，高岭石或膨润土，沸石、长石或硅灰石，碳酸钠或玻璃粉等原料按一定的比例混合、研磨，挤压成型，经阶梯式烧结制成。该板材保留了蛋白石页岩丰富的孔结构，孔隙率超过40%，具有吸附能力强，耐水性好，强度高，抗压强度超过10MPa，能够很好地起到调湿、吸音、保温隔热作用的建筑装饰板材，制作工艺简单，原材料廉价易得，生产成本低廉，用途广泛。
文档编号C04B35/622GK102936129SQ20121047947
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者蒋引珊, 耿培恒, 李永华, 宗瑞, 李林霖, 李芳菲 申请人:吉林大学