一种发泡陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:13884095阅读:368来源:国知局
本发明涉及建筑材料
技术领域
,特别是涉及一种发泡陶瓷及其制备方法。
背景技术
:众所周知,发泡陶瓷因其优越的不燃性、吸水率低、强度高、与建筑物同寿命等性能一直是高端的建筑保温材料。但由于导热系数相比目前市面上的同类产品高一直大大地限制着它的推广应用。高硅尾矿是尾矿粉中的一大类,这类工业固体废弃物目前已经成为重大的污染源和安全事故的源头。如果能大幅度添加此类尾矿粉制备出高附加值的发泡陶瓷,不但可以解决尾矿粉的环境污染问题,还可以大幅度降低产品成本,使得产品具有较高的经济效益。技术实现要素:鉴于上述问题,本发明的一个目的是要提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的发泡陶瓷及其制备方法。本发明一个进一步的目的是增加高硅尾矿的回收利用率和提升发泡陶瓷的质量性能。根据本发明的一个方面,本发明提供了一种发泡陶瓷的制备方法,包括:选取质量分数为65—80%的高硅尾矿粉、质量分数为0.5—5.0%的纳米活性碳酸钙、质量分数为0.5—20%的硼泥和质量分数为0.5—2.0%的发泡剂作为原料;将上述原料按配比混合均匀;将混合均匀的粉体制成10—60目颗粒料;将所述颗粒料放入模具中进行热处理,得到轻质、高强、低导热系数的发泡陶瓷。可选地,热处理的具体步骤包括:以10度/分钟的速度,从室温升高到1160度,保温1小时;以20度/分钟的速度降温到700度;以5度/分钟的速度降温到500度,保温0.5小时;以15度/分钟的速度降温到室温,出炉。可选地,高硅尾矿粉包含质量分数为70—95%的二氧化硅。可选地,高硅尾矿粉为铁尾矿、金尾矿、铜尾矿、钼尾矿、石英砂尾矿中的一种或任意种的混合。可选地,发泡剂为碳化硅粉和/或萤石粉。可选地,采用球磨机或强制搅拌类机械将所述原料按所述配比混合均匀。可选地,采用喷雾干燥塔、压制造粒或盘式造粒将混合均匀的粉体制成10—60目颗粒料。可选地,模具为铺有硅酸铝纤维纸的莫来石模具。根据本发明另一个方面,还提供了一种发泡陶瓷,其由上述任一项所述的制备方法制备而成。可选地,发泡陶瓷的抗压强度大于0.15兆帕,抗拉强度大于0.12兆帕,干密度小于150公斤每立方米,导热系数小于等于0.055瓦/米·度。本发明的发泡陶瓷的制备方法,以工业固体废弃物高硅尾矿粉作为主要制备原料制备发泡陶瓷,不但解决了尾矿粉的环境污染问题,还降低了发泡陶瓷的制造成本,并且通过选用特别配比的原料和特别的工艺制得的发泡陶瓷具有轻质、高强度、低导热系数的优良性能,大大提升了发泡陶瓷的质量。根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:图1是根据本发明一个实施例的发泡陶瓷的制备方法的流程示意图。具体实施方式本实施例首先提供了一种发泡陶瓷的制备方法,图1是根据本发明一个实施例的发泡陶瓷的制备方法的流程示意图。s102、选取质量分数为65—80%的高硅尾矿粉、质量分数为0.5—5.0%的纳米活性碳酸钙、质量分数为0.5—20%的硼泥和质量分数为0.5—2.0%的发泡剂作为原料。s104、将上述原料按上述配比混合均匀,制成10—60目颗粒料。可采用球磨机球磨混合均匀,也可以采用强制搅拌类机械混合均匀。采用喷雾干燥塔、压制造粒或盘式造粒等工艺将混合均匀的粉体制成10—60目颗粒料。s106、将制成的颗粒料放入磨具中进行热处理,得到轻质、高强、低导热系数的发泡陶瓷。热处理工艺曲线具体如下:以10度/分钟的速度,从室温升高到1160度,保温1小时;然后以20度/分钟的速度降温到700度;然后以5度/分钟的速度降温到500度,保温0.5小时;然后以15度/分钟的速度降温到室温,出炉。卸去档边,取出发泡陶瓷,切割、抛光即可得到发泡陶瓷。通过采用上述特别的热处理工艺,可得到轻质、高强度和低导热系数的发泡陶瓷。高硅尾矿粉可为铁尾矿、金尾矿、铜尾矿、钼尾矿、石英砂尾矿中的一种或任意种的混合,高硅尾矿粉可包含质量分数为70—95%的二氧化硅。其中的发泡剂为碳化硅粉和/或萤石粉,其中的模具可为铺有硅酸铝纤维纸的莫来石模具。在本实施例的其中一个实施方式中,发泡陶瓷的制备方法可具体包括以下步骤:1、配方组成为:高硅尾矿粉80公斤、硼泥:15公斤、纳米碳酸钙:5公斤,发泡剂:1.5公斤。2、将以上配合料通过强制搅拌机搅拌均匀。3、通过干法造粒机制成20-60目的颗粒料。4、将颗粒料放入铺有硅酸铝纤维纸的莫来石模具中,入辊道窑或者隧道窑中进行以下的热处理。热处理工艺曲线如下:以10度/分钟的速度,从室温升高到1160度,保温1小时;然后以20度/分钟的速度降温到700度;然后以5度/分钟的速度降温到500度,保温0.5小时;然后以15度/分钟的速度降温到室温,出炉。5、卸去档边,取出发泡陶瓷,切割、抛光即可得到轻质高强低导热系数的发泡陶瓷。将制得的发泡陶瓷进行性能测试,测试结构如表1所示。表1发泡陶瓷性能测试表序号性能指标具体数值1干密度146公斤/立方米2抗压强度0.18mpa3抗拉强度0.15mpa4导热系数0.052w/m·k由表1可知,本实施例的制备方法制得的发泡陶瓷具有质量较轻,抗压强度和抗拉强度均较高,且导热系数较低等的优良性能。本实施例的发泡陶瓷的制备方法,以工业固体废弃物高硅尾矿粉作为主要制备原料制备发泡陶瓷,不但解决了尾矿粉的环境污染问题,还降低了发泡陶瓷的制造成本,并且通过选用特别配比的原料和特别的工艺制得的发泡陶瓷具有轻质、高强度、低导热系数的优良性能,大大提升了发泡陶瓷的质量。至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。当前第1页12
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