本发明公开了一种基于高炉渣制备高强度泡沫玻璃的方法，属于泡沫玻璃制备技术领域。
背景技术：
随着国家对房屋建筑节能环保问题的日益重视和人民群众对居住建筑质量的要求的迅速提高，房屋维护、环保保温节能已逐步提高到一个新的台阶，房屋不仅要有可靠性和耐久性，更要具有足够的耐候性。
泡沫玻璃是一种新型的性能优越的绝热（保冷）、吸声、防潮、防火、高强的轻质建筑材料和装饰材料，又称为多孔玻璃。其内部充满无数开口或闭口的小气孔，气孔的面积占总体积的80%～90%，孔径大小为1～2毫米。泡沫玻璃的主要原料通常是碎玻璃，也可使用酸性火山熔岩类物质，如火山灰、浮石、珍珠岩、黑曜岩、高炉矿渣等。
由于泡沫玻璃具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料具有长期使用性能不劣化的优点，使其在绝热、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化学侵蚀等苛刻环境下倍受用户青睐，被用户称之为绿色环保型绝热材料。
根据泡沫玻璃的各种性能，它可以作为隔热材料应用于建筑工程的各个部门，也用于造船、化工、低温及高温技术。白色和彩色玻璃还被用做吸音和装饰材料使用。生产中的废料--泡沫玻璃粉和碎料还可以作为装饰轻混凝土的填充料及其它用途。根据用途的不同，采用相应的工艺生产的泡沫玻璃产品可分为四大类，即绝热泡沫玻璃、吸音装饰泡沫玻璃、饰面泡沫玻璃和粒状泡沫玻璃。
现有技术制备的的泡沫玻璃，成品强度不够高，稳定性不高，高温过热容易炸裂，而在低温环境下，泡沫玻璃的导热系数不够低，保温性能较差，大大限制了泡沫玻璃的应用范围。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前技术制备的的泡沫玻璃，成品强度不够高，稳定性不高，高温过热容易炸裂的问题，提供一种基于高炉渣制备高强度泡沫玻璃的方法，该方法首先将高炉渣煅烧后碾磨过筛，收集过筛颗粒与碳酸氢铵溶液混合，随后微波加热并过滤，将滤渣冷冻后粉碎过筛，得过筛颗粒，随后将废弃平板玻璃清洗风干后粉碎球磨，收集过筛后的废弃平板玻璃颗粒与上述过筛颗粒、硼砂等混合球磨，随后将球磨混合物放入发泡模具中煅烧铸型，最后收集烧结体即为高强度泡沫玻璃，本发明制得的泡沫玻璃强度高，成品耐候性好，不易炸裂，是一种性能优越的保温隔热材料。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按质量比1:3，取高炉渣和质量分数10%氢氧化钠溶液，放入搅拌机中，以110r/min搅拌30～36min，再加入高炉渣质量0.4～0.8%的全氟辛酸钾，继续搅拌30～40min，随后将混合物置于超声振荡器中，超声振荡10～15min后过滤，将滤渣置于煅烧炉中，设定温度为500～600℃，煅烧32～45min；
（2）在上述煅烧结束后随炉冷却至室温，将煅烧物取出放入碾磨机中碾磨，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3～1:2，取过筛颗粒与质量分数为7%碳酸氢铵溶液，混合均匀，置于微波加热炉中，加热至90～95℃，保温1～2h，趁热过滤，将滤渣置于液氮冷冻机中，设定温度为-40～-30℃，冷冻50～60s，随后将冷冻物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，备用；
（3）取废弃平板玻璃放入超声波清洗机中进行清洗，随后将废弃平板玻璃放入风干机中风干，再放入玻璃粉碎机中粉碎，将粉碎颗粒放入球磨机中，按球料比3:1，加入钢球进行球磨，将球磨物过150目筛，收集过筛后的废弃平板玻璃颗粒；
（4）按重量份数计，取60～65份上述过筛后的废弃平板玻璃颗粒、32～35份步骤（2）备用的过筛颗粒、9～11份碳酸钠、1～2份硼砂及0.8～1.4份磷酸钠放入球磨罐中，球磨4～6h，随后将球磨混合物放入发泡模具中，并置于加热炉中，设定温度为450～460℃，预热30～35min，再以12℃/min升温至730～760℃，保温40～45min后降温至610～630℃，继续保温45～50min，随后自然冷却至室温，收集烧结体，即可得高强度泡沫玻璃。
本发明的应用方法是：将本发明制得的泡沫玻璃制成砖块大小，利用水泥砂浆将其与建筑外墙基层粘结，待施工完毕，养护1～3天即可。经检测，本发明制得的泡沫玻璃强度高，其抗压强度达1.8～2.6MPa，抗折强度达1.2～1.6MPa，导热系数低，在0.04 W/（m·K）以下，导热性能稳定，保温效果好，且本发明的泡沫玻璃耐候性好，能在-295～550℃温度范围内使用。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的制备工艺简单，易于操作，制得的泡沫玻璃气孔率高且分布均匀，还具有有高强度的特点；
（2）本发明制得的泡沫玻璃材料稳定性好，具有良好的耐候性，不易炸裂，且导热系数低，保温性能好。
具体实施方式
首先按质量比1:3，取高炉渣和质量分数10%氢氧化钠溶液，放入搅拌机中，以110r/min搅拌30～36min，再加入高炉渣质量0.4～0.8%的全氟辛酸钾，继续搅拌30～40min，随后将混合物置于超声振荡器中，超声振荡10～15min后过滤，将滤渣置于煅烧炉中，设定温度为500～600℃，煅烧32～45min；在上述煅烧结束后随炉冷却至室温，将煅烧物取出放入碾磨机中碾磨，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3～1:2，取过筛颗粒与质量分数为7%碳酸氢铵溶液，混合均匀，置于微波加热炉中，加热至90～95℃，保温1～2h，趁热过滤，将滤渣置于液氮冷冻机中，设定温度为-40～-30℃，冷冻50～60s，随后将冷冻物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，备用；随后取废弃平板玻璃放入超声波清洗机中进行清洗，随后将废弃平板玻璃放入风干机中风干，再放入玻璃粉碎机中粉碎，将粉碎颗粒放入球磨机中，按球料比3:1，加入钢球进行球磨，将球磨物过150目筛，收集过筛后的废弃平板玻璃颗粒；再按重量份数计，取60～65份上述过筛后的废弃平板玻璃颗粒、32～35份上述步骤备用的过筛颗粒、9～11份碳酸钠、1～2份硼砂及0.8～1.4份磷酸钠放入球磨罐中，球磨4～6h，随后将球磨混合物放入发泡模具中，并置于加热炉中，设定温度为450～460℃，预热30～35min，再以12℃/min升温至730～760℃，保温40～45min后降温至610～630℃，继续保温45～50min，随后自然冷却至室温，收集烧结体，即可得高强度泡沫玻璃。
实例1
首先按质量比1:3，取高炉渣和质量分数10%氢氧化钠溶液，放入搅拌机中，以110r/min搅拌30min，再加入高炉渣质量0.4%的全氟辛酸钾，继续搅拌30min，随后将混合物置于超声振荡器中，超声振荡10min后过滤，将滤渣置于煅烧炉中，设定温度为500℃，煅烧32min；在上述煅烧结束后随炉冷却至室温，将煅烧物取出放入碾磨机中碾磨，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:3，取过筛颗粒与质量分数为7%碳酸氢铵溶液，混合均匀，置于微波加热炉中，加热至90℃，保温1h，趁热过滤，将滤渣置于液氮冷冻机中，设定温度为-40℃，冷冻50s，随后将冷冻物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，备用；随后取废弃平板玻璃放入超声波清洗机中进行清洗，随后将废弃平板玻璃放入风干机中风干，再放入玻璃粉碎机中粉碎，将粉碎颗粒放入球磨机中，按球料比3:1，加入钢球进行球磨，将球磨物过150目筛，收集过筛后的废弃平板玻璃颗粒；再按重量份数计，取60份上述过筛后的废弃平板玻璃颗粒、32份上述步骤备用的过筛颗粒、9份碳酸钠、1份硼砂及0.8份磷酸钠放入球磨罐中，球磨4h，随后将球磨混合物放入发泡模具中，并置于加热炉中，设定温度为450℃，预热30min，再以12℃/min升温至730℃，保温40min后降温至610℃，继续保温45min，随后自然冷却至室温，收集烧结体，即可得高强度泡沫玻璃。
本实例操作简便，使用时，将本发明制得的泡沫玻璃制成砖块大小，利用水泥砂浆将其与建筑外墙基层粘结，待施工完毕，养护1天即可。经检测，本发明制得的泡沫玻璃强度高，其抗压强度达1.8MPa，抗折强度达1.2MPa，导热系数低，在0.038 W/（m·K），导热性能稳定，保温效果好，且本发明的泡沫玻璃耐候性好，能在-295℃温度范围内使用。
实例2
首先按质量比1:3，取高炉渣和质量分数10%氢氧化钠溶液，放入搅拌机中，以110r/min搅拌33min，再加入高炉渣质量0.6%的全氟辛酸钾，继续搅拌35min，随后将混合物置于超声振荡器中，超声振荡13min后过滤，将滤渣置于煅烧炉中，设定温度为550℃，煅烧39min；在上述煅烧结束后随炉冷却至室温，将煅烧物取出放入碾磨机中碾磨，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:2.5，取过筛颗粒与质量分数为7%碳酸氢铵溶液，混合均匀，置于微波加热炉中，加热至93℃，保温1.5h，趁热过滤，将滤渣置于液氮冷冻机中，设定温度为-35℃，冷冻55s，随后将冷冻物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，备用；随后取废弃平板玻璃放入超声波清洗机中进行清洗，随后将废弃平板玻璃放入风干机中风干，再放入玻璃粉碎机中粉碎，将粉碎颗粒放入球磨机中，按球料比3:1，加入钢球进行球磨，将球磨物过150目筛，收集过筛后的废弃平板玻璃颗粒；再按重量份数计，取63份上述过筛后的废弃平板玻璃颗粒、34份上述步骤备用的过筛颗粒、10份碳酸钠、1.5份硼砂及1.1份磷酸钠放入球磨罐中，球磨5h，随后将球磨混合物放入发泡模具中，并置于加热炉中，设定温度为455℃，预热33min，再以12℃/min升温至745℃，保温43min后降温至620℃，继续保温48min，随后自然冷却至室温，收集烧结体，即可得高强度泡沫玻璃。
本实例操作简便，使用时，将本发明制得的泡沫玻璃制成砖块大小，利用水泥砂浆将其与建筑外墙基层粘结，待施工完毕，养护2天即可。经检测，本发明制得的泡沫玻璃强度高，其抗压强度达2.2MPa，抗折强度达1.4MPa，导热系数低，在0.035W/（m·K），导热性能稳定，保温效果好，且本发明的泡沫玻璃耐候性好，能在150℃温度范围内使用。
实例3
首先按质量比1:3，取高炉渣和质量分数10%氢氧化钠溶液，放入搅拌机中，以110r/min搅拌36min，再加入高炉渣质量0.8%的全氟辛酸钾，继续搅拌40min，随后将混合物置于超声振荡器中，超声振荡15min后过滤，将滤渣置于煅烧炉中，设定温度为600℃，煅烧45min；在上述煅烧结束后随炉冷却至室温，将煅烧物取出放入碾磨机中碾磨，过200目筛，收集过筛颗粒，按质量比1:2，取过筛颗粒与质量分数为7%碳酸氢铵溶液，混合均匀，置于微波加热炉中，加热至95℃，保温2h，趁热过滤，将滤渣置于液氮冷冻机中，设定温度为-30℃，冷冻60s，随后将冷冻物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，备用；随后取废弃平板玻璃放入超声波清洗机中进行清洗，随后将废弃平板玻璃放入风干机中风干，再放入玻璃粉碎机中粉碎，将粉碎颗粒放入球磨机中，按球料比3:1，加入钢球进行球磨，将球磨物过150目筛，收集过筛后的废弃平板玻璃颗粒；再按重量份数计，取65份上述过筛后的废弃平板玻璃颗粒、35份上述步骤备用的过筛颗粒、11份碳酸钠、2份硼砂及1.4份磷酸钠放入球磨罐中，球磨6h，随后将球磨混合物放入发泡模具中，并置于加热炉中，设定温度为460℃，预热35min，再以12℃/min升温至760℃，保温45min后降温至630℃，继续保温50min，随后自然冷却至室温，收集烧结体，即可得高强度泡沫玻璃。
本实例操作简便，使用时，将本发明制得的泡沫玻璃制成砖块大小，利用水泥砂浆将其与建筑外墙基层粘结，待施工完毕，养护3天即可。经检测，本发明制得的泡沫玻璃强度高，其抗压强度达2.6MPa，抗折强度达1.6MPa，导热系数低，在0.032 W/（m·K），导热性能稳定，保温效果好，且本发明的泡沫玻璃耐候性好，能在550℃温度范围内使用。