专利名称：超轻量、多孔性、无杂质制造物及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种废弃物处理再生技术，尤其是超轻量、多孔性、无杂质制造物及其制造方法。
由于当今社会高科技的发展，会引起重金属与有害物质的产生，破坏环境，加速公害。原有的废弃物处理过程主要是靠化学反应和烧却过程产生的物理反应，但其方法耗电量大，不太经济，并且烧却引起的大气污染会诱发第二次公害，物理反应的烧却虽然是经济一点，但用地面积大，受限制，易造成地下水的污染，第二次的公在是不可避免的，因而以上方法是不宜长期使用的处理方法。为此，人们提出了多种独特的废弃物产品再利用的方案。如韩国第90-21251号专利发明用于土建、基础材料行业废弃物的安全处理和再利用。其过程是用高压冲力、物理压缩、形成高密度凝固体，然后将形成物装在水泥箱密封。但上述的原有的高密度凝固体的再利用的废弃物，只能在土建和基础材料方面应用。
韩国第95-5128号发明的专利，根据产业废弃物中气孔较多的特点。它将造纸厂排出的碎纸质、工厂或发电等地方燃烧后排出的灰尘、木材堆积场剩余的树皮、建筑工程完工后或废旧冰箱丢弃后产生的泡沫塑料、废胶和废旧模型等，破碎成3-15mm再凝固，处理其表面的塑胶或除水后，用聚氨酯发泡混合，可生产出压缩板、隔热板、减震材料、人造木材或发泡体。
韩国第96-11337号专利，把各种无杂质、沉淀土、土石、火石、长石等发泡性无机化合物按一定成份混合后在1050-1350℃温度范围内烧至发泡，接着使板体的表面冷却至100℃，制造成质轻的板体，该固体型的板体弹性良好，但再利用性难度大，该产品用途范围从土建基础材料到天花、内外装饰材料、瓷器等各种建筑材料上。在上述方法中，加温越高，该物质烧成耐火性、轻量性、强度、隔热性的性能越好，再利用的范围也提高。但其温度局限在1350℃以下的原因是化工药品、发泡体遇高温，会降低其发泡效果。一般来讲，对于基本的化工药品、发泡体，要发挥其效能，其温度应达到800℃，因而上述的原来的在1050-1350℃范围内获得大量质轻板体，是很难的问题。又因原来的化工药品、发泡体对人体有害，难以防火灾、价格高、作业难，因此其再利用范围受到限制。在上述温度范围内，其废弃物各有各的不同。要使废弃物在一定的用途范围内，再扩大用途范围方面的技术问题受到局限。
因而，本发明是为了解决上述问题。本发明的目的是使再利用的产品(废弃物)多样化，所造产品为多功能性，其具高强度、耐火、轻量、隔热、吸音、脱水、防震、保温、耐用等特点，该超轻量、多孔性、无杂质的制造物可应用在许多行业中。
为了达到上述目的，本发明把原料粉碎至能通过10-120目/英寸的筛网后混合。按原料总量的2-7％加入金刚石添加剂后再混合，混合后的产品用450-1200吨的压力冲压成形，加压所形成的产品在1000-1300℃温度的烧成炉内烧成，形成多功能性、超轻量、无杂质产品，其特征是强度大，对人体无害。
本发明包括如下的制作过程过程I原料的粉碎过程本发明使用的原料为大理石、瓷器、有机废弃物、建筑废弃物、火力发电废弃物、燃烧废弃等，除此之外，还有黄土、砖石、硅石、火石、硅土等。
上述的原料因其大小体积不规则，应用一般的粉碎机粉碎至能通过10-120目/英寸的筛网。如本发明的制造物当成轻量小石子使用时，因不需要美观，无必要精致粉碎。
过程II粉碎原料的混合，添加剂的投入过程从上述过程I中所得的多种原料中，选择其再利用用途的原料，用适当的比率来混合。混合时，添加剂加入量一般是投入总量的2-7％。混合是利用一般的混合器，使添加剂的加入比较均匀。上述的添加剂因为金刚石是化工药品，与发泡剂药品相比，无害、无杂质，具有只能在高温中熔化的特性。上述的添加剂与后述的烧成过程的产品相比，能使产品气孔较多，产品重量轻化。
如在投入2％添加剂的情况下，除了所投入的添加剂和后述烧成过程的温度高的情况下有些轻微的反应外，一般是无反应的，反之，投入7％的添加剂搅拌的情况下，最后的产品不会是固体而变成液体。根据所需的再利用用途的不同，如没有很好地混合就减少添加剂的量，加温后速烧即可。
一般来讲，如果是废弃物中SiO2成分较多上述原料就多放，石灰成分较多就少放。
过程III冲力加压，成形过程把在上述过程II中得到的加入添加剂等的混合物，放入成形用架里，用加压成形冲压器，在450-120吨高压下加压成形。
根据所需制品需要的不同，成形加压也不同，成形时的压力是随所需再利用产品用途的不同，强度也不同。如需用在建筑材料的高强度的材料用高压成形，隔热材料等之类的强度不大的产品用低压成形。
过程IV烧成过程紧接上述过程III，把成形的产品，在1000-1300℃的炉内烧5-10小时，最后制造成所需产品。低温时烧成时间较长，高温时烧成时间较短。如果超过10小时，就会恢复到烧成前的状态，烧成的温度越高，气孔就会越大，因而轻量性、隔热性虽好，但强度略为弱一点。烧成过程中的体积与原材料相比，变大1-5倍。只有在温度超过1300℃时，如同添加剂的量7％时出现的结果一样，整个体积会变小。即调整烧温度和添加剂投入量的比率，决定造成物气孔的数量、气孔的大小，轻量性、隔热性，成为所需的再利用产品。
由于烧成过程的最小温度为1000℃，因而对人体内有害的物质全部因高温而化掉，所制造出的完成品对人体无害，并有强的耐火性。
同样，本制品制作方法与原有的方法不同，现用高温、高压来完成它是因为本发明主要是以金刚石制成产品，在高温、高压下充分发挥其发泡功能的原因。即原有的原材料的再利用受一定局限范围，是因为材料中所含的物质及其物质的特性，以及再利用中不必要的物质及含有的特性，仍就留在其中。
但是，本发明是因为在高温、高压中形成，其材料中含有的物质之间的结合变化成超轻量、多功能特性的制品，对人体无害。除了上述共同特性，可以适当调整投入的添加剂及烧成温度，在一定范围内能使我们所需的再利用产品略为有些变化，也就是说产品的结果是多样化的。于是，因为有了这种添加剂扩大了原有的再利用产品原料的范围和用途。
通过以下实例来更详细说明本发明的过程，但本实例并不是此发明的限定范围，在此范围内根据当事人要求，也可使其通常化。
实施例一把黄土和高岭土各自粉碎至能通过20目/英寸的筛网，其比例为6∶4(黄土∶高岭土)，再把总量的5％为基准的金刚石一起放入，均匀混合。把混合物放进成形板里，然后用有压成形冲压器，以1100吨的高压加压成形。上述加压成形的制品通过滑轮移到烧成炉里，再用1000℃温度，经过6小时烧成即完成。
如同上述产品是通过调整压力、添加剂比率、烧成时间来确定强度，用于建筑材料的超轻量、多孔性、无杂质的板材。
实施例二把大理石粉碎至能通过10目/英寸的筛网，按总量的7％投入金刚石，均匀混合。上述混合物放入成形板后，用在压成形冲压器，以500吨的压力，加压成形。把成形物通过滑轮移动，然后用1200℃、9小时完成烧成。以上所述，制品是通过调整压力、添加剂投入比率、烧成时间、温度来完成出超轻量、多孔性的产品，用在隔热材料、隔音材料和吸音材料上。
实施例三把沙子粉碎至能通过10目/英寸的筛网，按其总量的7％投入金刚石并混合好。把混合物放进成形板后，用有压成形冲压器，以1200吨的高压，加压成形，并把成形品通过滑轮移动后，用1300℃高温，完成8小时烧成工程。
如同所述，以上制品是通过调整压力，投入主要比率，烧成温度，烧成时间来生产出超轻量、无弃质的产品，使其具有耐火性，并使用在耐火性材料上。
上述实施例制造出的实验产品的结果如下形态超轻量、多孔性，孔大小0.1-4mm。
强度冲击密度高，在超高温下完全消除。压缩强度大。
耐火性本发明的制造物是在高温(例如1250℃)下，形成的气孔，耐火性强，能在高温下维持。
轻量性制造物内部气孔0.1-4mm，其重量为沙子的1/10。
隔热性由于制造物内部气孔潜在的保温性强，可防止热损耗，防止热传导。
吸音率、隔音率多孔性，其孔分布均匀，但孔大小不规则，因而造成表面不规则。从而难反射传进来的声音，具有吸音、隔音效果。
经济性由于是轻量产品，在减少重量、节约能量方面，比较经济。
上述实施例的制造物的物理性质和实验化学成份的结果，图表如下
从上述结果看本发明的制造物，其气孔大小不规则，气孔的分布具有一定形状，多孔性、超轻量、无杂质、对人体无害，硬度较强。
如上所述，本发明具有超轻量、多孔性、无杂质特点，制造物的制作方法是把原料粉碎至能通过10-120目/英寸的筛网，混合好后在电机粉碎过程中所得粉碎料。同时投入金刚石试添加剂，其量为总粉碎物总量的2-7％，混合好所得物，然后在此过程中的所得物用450-1200吨的压力，冲压成形。然后再将成形物在烧成炉内以1000-1300℃温度烧成的过程，其整个过程包含几个过程，要比原有的再利用技术，再利用原料种类多样化，其原料易购，其再利用过程因已有气孔的形成，不需再用干燥过程等，整个过程简单，对人体无害。更进一步讲，与原有的制造物用途相比较，有以下的较好的效果。
本发明的超超量、多孔性、无杂质。主要用途可举以下例。
1、因超轻量、压缩强度大。可代替砖，墙材，等轻量水泥制品，使用在轻量沥青、石子，轻量压缩板，防裂用的沥青等水泥制产品上。
2、因压缩强度大，投入少量的添加剂，调低烧成温度，使气孔变小，再磨其制造物表面，使用在建筑等外装材料上。
3、因多孔性，其大小为无规则性，具有轻量隔音作用，多用于隔音材料。
4、由于在1000℃以上的高温下完成的产品，具有耐火性等作用，多用于耐火性材料。
5、气孔较多的原因，使具有气孔的制造物的体积大，不易传导热，用于保温等可代替发泡塑料制品。
6、由于多孔性，受到相当大的压力时具有防震作用，用于防震材料或隔音吸水材料。
7、多孔性，在大海洋上，可当作微生物的安息处。
8、原有的牛仔裤的脱色材料，是用火山碎石做材料，但价高，遇水易沉，低强度，本发明制造物低价、强度高，可使用于脱色材料。
9、超轻量、比重小，可多于浮力材。
除了上述的多样的再利用用途之外，本制造物使用后的废弃物不会成为二次废弃物，可重新反复使用，并同水泥混合使用，不会成为废弃物，对环境具有保护作用。
权利要求
1.一种超轻量、多孔性、无杂质制造物的制作方法，其特征在于先把原料粉碎至能通过10-120目/英寸的筛网，混合其粉碎过程所得的原料，同时按原料总量的2-7％投入金刚石添加剂，混合后的产品用450-1200吨的压力冲压成形，然后将成形物在烧成炉内以1000-1300℃的温度烧成完成品。
2.根据权利要求1所述一种超轻量、多孔性、无杂质制造物的制作方法，其特征在于所述烧成过程经过5-10小时完成。
3.一种超轻量、多孔性、无杂质制造物，其特征在于该制造物由以下方法制成，先把原料粉碎至能通过10-120目/英寸的筛网，混合其粉碎过程所得的原料，同时按原料总量的2-7％投入金刚石添加剂，混合后的产品用450-1200吨的压力冲压成形，然后将成形物在烧成炉内以1000-1300℃的温度烧成完成品。
全文摘要
本发明公开了一种超轻量、多孔性、无杂质制造物及其制作方法。即先把原料粉碎至能通过10－120目/英寸的筛网,投入该原料总量2－7%的金刚石试剂后混合,对所得物用450－1200吨的压力冲压成形,然后将成形物在烧成炉内以1000－1300℃的温度烧成。该方法所得产品硬度强,对人无害,且材料来源广泛,生产过程简单,有利于环保。可用做水泥制品、装璜材料、吸音材料、隔音材料、耐火材料、泡沫塑料的代替品。也可用作吸水材料、脱色材料及飘浮材料等。
文档编号B09B3/00GK1382534SQ01117469
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月26日 优先权日2001年4月26日
发明者李世麟 申请人:李世麟