本发明涉及隔墙板的技术领域，特别涉及一种发泡陶瓷隔墙板及其制备方法。
背景技术：
建筑陶瓷生产过程中会产生抛光废料、磨边废料(抛光废料和磨边废料统称为磨抛废料)、陶瓷污泥等多种废料，这些废料自身带有多种杂质，是固废处理的难题。目前行业中会用这些废料生产发泡陶瓷保温板，但是保温板产品规格较小，对力学性能要求不高。而用作隔墙板的产品要求规格较大，且要求力学性能好，但是陶瓷产品需要烧结，烧结后还要冷却，在烧结-冷却的过程容易导致产品开裂，不易制备成大规格的墙板产品，且力学性能难以保证。
并且目前陶瓷工业磨抛废料的利用率都在70％以下，陶瓷污泥更是难以进行利用，无法利用的的废料会直接丢弃处理，但是这些废料中含有很多制备陶瓷的有效成分，这不仅造成了资源浪费，还污染了我们的生存环境。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的在于提供一种发泡陶瓷隔墙板及其制备方法。本发明提供的发泡陶瓷隔墙板利用建筑陶瓷废料为原料，废料利用率高，产品规格能够满足国标要求的墙板规格，且力学性能好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种发泡陶瓷隔墙板，由包括以下质量百分含量的原料烧结得到：
优选的，所述发泡陶瓷隔墙板由包括以下质量百分含量的原料烧结得到：陶瓷磨抛废料75～90％，金属氧化物1～5％，陶瓷污泥5～20％，碳化硅0.25～0.3％。
优选的，所述金属氧化物包括氧化锌和/或氧化铜。
优选的，所述金属氧化物包括氧化锌和氧化铜时，所述氧化锌和氧化铜的质量比为0.5～2.5:1～3。
优选的，所述发泡陶瓷隔墙板的密度为400～430kg/m3。
优选的，所述发泡陶瓷隔墙板的气泡平均直径为0.9～1.2mm。
本发明提供了上述方案所述发泡陶瓷隔墙板的制备方法，包括以下步骤：
将陶瓷磨抛废料、金属氧化物、陶瓷污泥和碳化硅在水中进行球磨，得到浆料；
将所述浆料依次进行干燥和破碎，得到粉状物；
将所述粉状物在模具中烧结成型，得到发泡陶瓷隔墙板。
优选的，所述陶瓷磨抛废料、金属氧化物、陶瓷污泥和碳化硅的总质量与球磨用球磨球的质量和水的质量比为1:1.57～2:0.5～0.7。
优选的，所述球磨的转速为13～18转/min；所述球磨的时间为5～7h。
优选的，所述烧结包括：将所述破碎后的物料升温至烧结温度进行保温；
所述升温的时间为1.5～2.5h；所述烧结温度为1150～1200℃；
所述保温的时间为0.3～0.6h。
本发明提供了一种发泡陶瓷隔墙板，由包括以下质量百分含量的原料烧结得到：陶瓷磨抛废料70～95％、金属氧化物0.5～5.5％、陶瓷污泥0～25％、碳化硅0.2～0.4％。本发明提供的发泡陶瓷隔墙板以陶瓷磨抛废料和陶瓷污泥为主要原料，通过加入金属氧化物和氮化硅来控制发泡和熔融状态，消除废料和污泥中杂质的影响，实现了对陶瓷工业废料的重复利用，而且得到的发泡陶瓷隔墙板符合国标中对墙板规格的要求、力学性能好，密度小。实施例结果表明，本发明提供的发泡陶瓷隔墙板为独立闭孔气泡，气泡平均直径约为0.9～1.2mm，发泡陶瓷隔墙板的密度为400～430kg/m3，且墙板规格和力学性能均能达到gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》中的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的发泡陶瓷隔墙板的外观照片。
具体实施方式
本发明提供了一种发泡陶瓷隔墙板，由包括以下质量百分含量的原料烧结得到：
本发明提供的发泡陶瓷隔墙板由包括陶瓷磨抛废料70～95wt％的原料烧结得到，优选为75～90wt％，更优选为80～85wt％。在本发明中，所述陶瓷磨抛废料为陶瓷生产中产生的抛光废料和磨边废料的混合料，在陶瓷生产中，由于陶瓷烧制后表面不光滑，达不到产品的要求，要做表面抛光处理，从而产生抛光废料；还有一些产品烧制后，尺寸达不到产品要求，需要磨削加工，从而产生磨边废料；陶瓷企业将抛光废料和磨边废料堆放到一处，统称为磨抛废料；磨抛废料中包括生产陶瓷的主要化学组成(硅、铝、钙、钠、钾等)，但是被磨抛工具带来的氯氧镁水泥和金刚砂污染，很难在陶瓷企业中直接回收利用。
以陶瓷磨抛废料的质量为基准，所述原料包括陶瓷污泥0～25wt％，优选为5～20wt％，更优选为10～15wt％。在本发明中，所述陶瓷污泥为陶瓷工业生产中设备清洗过程产生的沉淀物，包括球磨机、喷雾干燥塔、输送泥浆的管道的清洗等，在清洗过程中设备中残留的生产陶瓷用的原料进入沉淀物中，但是原料来源不一致，成分较复杂，陶瓷企业难以回收利用。
以陶瓷磨抛废料的质量为基准，所述原料包括0.5～5.5wt％的金属氧化物，优选为1～5wt％，更优选为2～4wt％。在本发明中，所述金属氧化物优选包括氧化锌和/或氧化铜，更优选为氧化锌和氧化铜的混合物。在本发明中，当所述金属氧化物为混合物时，所述混合物中氧化锌和氧化铜的质量比优选为0.5～2.5:1～3，更优选为1～2:2.2～2.8。在本发明中，所述金属氧化物优选为粉状金属氧化物；所述金属氧化物的粒径优选为10～50μm，更优选为15～40μm。
在本发明中，所述金属氧化物包括氧化锌和氧化铜时，所述发泡陶瓷隔墙板优选由包括以下质量百分含量的原料烧结得到：陶瓷磨抛废料70～95％，氧化锌0.5～2.5％，氧化铜1～3％，陶瓷污泥0～25％，碳化硅0.2～0.4％，更优选为陶瓷磨抛废料80～90％，氧化锌1～2％，氧化铜1.5～2.5％，陶瓷污泥5～20％，碳化硅0.25～0.3％。
以陶瓷磨抛废料的质量为基准，所述原料包括碳化硅0.2～0.4wt％，优选为0.25～0.3wt％。本发明对所述碳化硅的粒径没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知粒径的碳化硅即可，在本发明的具体实施例中，所述碳化硅的粒径优选为5～50μm，更优选为20～30μm。
在本发明中，所述金属氧化物在烧结过程中与碳化硅反应生成气体，产生气泡；并且金属氧化物能够控制烧结时的熔融状态，最终形成均匀细小的气泡。
在本发明中，所述发泡陶瓷隔墙板的密度优选为400～430kg/m3，更优选为410～420kg/m3；所述发泡陶瓷隔墙板气泡平均直径优选为0.9～1.2mm，更优选为1mm；且气泡为独立闭孔气泡。
本发明提供了上述方案所述发泡陶瓷隔墙板的制备方法，包括以下步骤：
将陶瓷磨抛废料、金属氧化物、陶瓷污泥和碳化硅在水中进行球磨，得到浆料；
将所述浆料依次进行干燥和破碎，得到粉状物；
将所述粉状物在模具中烧结成型，得到发泡陶瓷隔墙板。
本发明将陶瓷磨抛废料、金属氧化物、陶瓷污泥和碳化硅在水中进行球磨，得到浆料。在本发明中，所述陶瓷磨抛废料、金属氧化物、陶瓷污泥和碳化硅的总质量、球磨用球磨球的质量和水的质量比优选为1:1.57～2:0.5～0.7，更优选为1:1.8:0.6；本发明对所述水的种类和来源没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的球磨用水即可。在本发明中，所述球磨的转速优选为13～18转/min，更优选为14～16转/min；所述球磨的时间优选为5～7h，更优选为6h；本发明对所述球磨用球磨球的直径没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知直径的球磨球即可，在本发明的具体实施例中，所述球磨球的直径优选为20mm～30mm、30mm～50mm或50mm～60mm，本发明优选根据球磨机的大小将不同直径的球磨球搭配使用，在本发明的具体实施例中，当使用的球磨机为3吨球磨机时，所使用的球磨球中直径为20mm～30mm的球磨球、直径为30mm～50mm的球磨球和直径为50mm～60mm的球磨球的质量比优选为30:50:20；本发明对所述球磨球的材质没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的球磨球即可，具体的如矾土中铝球。
球磨完成后，本发明优选将球磨混合物过筛，得到浆料。在本发明中，所述过筛目数优选为180～220目，更优选为200目；所述过筛的筛余量优选小于0.2％，更优选小于0.1％。
得到浆料后，本发明将所述浆料依次进行干燥和破碎，得到粉状物。在本发明中，所述干燥优选为烘干，所述烘干的温度优选为100～300℃，更优选为150～250℃；所述烘干的时间优选为1～5h，更优选为2～3h。
本发明对破碎所得粉状物的粒径没有特殊要求，能够将干燥后的物料破碎成粉末状即可，在本发明的具体实施例中，破碎所得粉状物的粒径约为0.15mm；本发明对所述破碎的具体操作方法没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的破碎方法即可，具体的如使用破碎机进行破碎。
破碎完成后，本发明将所述粉状物在模具中烧结成型，得到发泡陶瓷隔墙板。在本发明中，所述烧结优选包括：将所述破碎后的物料升温至烧结温度进行保温；所述升温的时间优选为1.5～2.5h，更优选为2h；所述烧结温度优选为1150～1200℃，更优选为1170～1180℃；所述保温的时间优选为0.3～0.6h，更优选为0.5h。在本发明中，所述升温阶段优选从室温升温至最高温度；所述升温优选为匀速升温，在本发明的具体实施例中，优选根据升温的时间和烧结温度来确定具体的升温速率。在本发明中，所述保温阶段结束后，将烧结后的物料随炉冷却至室温即可。
本发明优选将所述粉状物倒入模具中进行烧结，本发明对烧结采用的模具没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的隔墙板烧结用模具即可，具体的如莫来石匣钵；本发明对模具的面积没有特殊要求，在本发明的具体实施例中，根据墙板面积的需求来确定模具面积即可；本发明优选在模具底部及四周垫上陶瓷纤维纸，然后将粉末倒入模具中进行烧结，以便于脱模。
在本发明中，烧结过程中原料粉末形成半熔融状态，在该状态下进行发泡体积膨胀，通过自粘结成型得到的发泡陶瓷隔墙板。
下面结合实施例对本发明提供的发泡陶瓷隔墙板及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按照陶瓷磨抛废料70％，氧化锌1.5％，氧化铜3％，陶瓷污泥24.1％，碳化硅0.4％的质量比例将陶瓷磨抛废料、氧化锌、氧化铜、陶瓷污泥和碳化硅在水中进行球磨，原料总质量、球磨球质量和水的质量比为1:1.6:0.5，球磨转速为18转/分钟，球磨时间为6h，球磨结束后，将球磨混合物过200目筛，控制筛余量小于2％，得到浆料；
将浆料在150℃条件下烘干3h，然后使用破碎机破碎成粉末，将莫来石匣钵(2.5m*1.2m*0.1m)底和四周垫上陶瓷纤维纸，在电炉中加热，2h时间内升温至1200℃，在1200℃条件下保温0.5h，得到发泡陶瓷隔墙板。
所得发泡陶瓷隔墙板的外观照片如图1所示；根据图1可以看出，所得发泡陶瓷隔墙板气泡均匀细小。
所得发泡陶瓷隔墙板的密度为400kg/m3，无开裂现象发生，气泡平均直径为1mm，最大气泡直径为2.5mm，最小气泡直径小于0.5mm；隔墙板的透湿系数为0.05ng/(m.s.pa)，说明隔墙板内部多为独立闭孔气泡。
按照gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》对所得隔墙板的性能进行检测，可得以下数据：
抗压强度：9.1mpa；软化系数0.97；含水率0.9％；干燥收缩值0.2mm；单点吊挂力1000n静置24小时无结构性破坏；硬物冲击10nm，10个点无结构性破坏；垂直于板面抗拉强度0.3mpa；抗弯承载力平均值为4.88kn/m。
国标中墙板尺寸要求为长2.2～3.3米，宽0.6～1.2米，本实施例所得墙板为2.5m*1.2m*0.1m，符合国标要求。
实施例2
按照陶瓷磨抛废料95％，氧化锌2.5％，氧化铜2.3％，碳化硅0.2％的质量比例将陶瓷磨抛废料、氧化锌、氧化铜、和碳化硅在水中进行球磨，原料总质量、球磨球质量和水的质量比为1:1.8:0.6，球磨转速为18转/分钟，球磨时间为5.5h，球磨结束后，将球磨混合物过200目筛，控制筛余量小于2％，得到浆料；
将浆料在200℃条件下烘干3h，然后使用破碎机破碎成粉末，将莫来石匣钵(2.5m*1.2m*0.1m)底和四周垫上陶瓷纤维纸，在电炉中加热，2h时间内升温至1150℃，在1150℃条件下保温0.5h，得到发泡陶瓷隔墙板。
所得发泡陶瓷隔墙板的密度为411kg/m3，无开裂现象发生，气泡平均直径为1.2mm，最大气泡直径为2.3mm，最小气泡直径小于0.5mm；隔墙板的透湿系数为0.05ng/(m.s.pa)，说明隔墙板内部多为独立闭孔气泡。
按照gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》对所得隔墙板的性能进行检测，可得以下数据：
抗压强度：9.3mpa；软化系数0.95；含水率0.89％；干燥收缩值0.2mm；单点吊挂力1000n静置24小时无结构性破坏；硬物冲击10nm，10个点无结构性破坏；垂直于板面抗拉强度0.33mpa；抗弯承载力平均值为4.91kn/m。
实施例3
按照陶瓷磨抛废料90％，氧化锌1.75％，氧化铜3％，陶瓷污泥5％，碳化硅0.25％的质量比例将陶瓷磨抛废料、氧化锌、氧化铜、和碳化硅在水中进行球磨，原料总质量、球磨球质量和水的质量比为1:2:0.6，球磨转速为18转/分钟，球磨时间为6.5h，球磨结束后，将球磨混合物过200目筛，控制筛余量小于2％，得到浆料；
将浆料在200℃条件下烘干3h，然后使用破碎机破碎成粉末，将莫来石匣钵(2.5m*1.2m*0.1m)底和四周垫上陶瓷纤维纸，在电炉中加热，2h时间内升温至1170℃，在1170℃条件下保温0.6h，得到发泡陶瓷隔墙板。
所得发泡陶瓷隔墙板的密度为415kg/m3，无开裂现象发生，气泡平均直径为1.1mm，最大气泡直径为2.2mm，最小气泡直径小于0.5mm；隔墙板的透湿系数为0.045ng/(m.s.pa)，说明隔墙板内部多为独立闭孔气泡。
按照gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》对所得隔墙板的性能进行检测，可得以下数据：
抗压强度：9.2mpa；软化系数0.96；含水率0.92％；干燥收缩值0.2mm；单点吊挂力1000n静置24小时无结构性破坏；硬物冲击10nm，10个点无结构性破坏；垂直于板面抗拉强度0.31mpa；抗弯承载力平均值为4.93kn/m。
实施例4
按照陶瓷磨抛废料85％，氧化锌2％，氧化铜1.5％，陶瓷污泥11.2％，碳化硅0.3％的质量比例将陶瓷磨抛废料、氧化锌、氧化铜、和碳化硅在水中进行球磨，原料总质量、球磨球质量和水的质量比为1:1.9:0.7，球磨转速为18转/分钟，球磨时间为6h，球磨结束后，将球磨混合物过200目筛，控制筛余量小于2％，得到浆料；
将浆料在200℃条件下烘干3h，然后使用破碎机破碎成粉末，将莫来石匣钵(2.5m*1.2m*0.1m)底和四周垫上陶瓷纤维纸，在电炉中加热，2h时间内升温至1180℃，在1180℃条件下保温0.5h，得到发泡陶瓷隔墙板。
所得发泡陶瓷隔墙板的密度为430kg/m3，无开裂现象发生，气泡平均直径为1.0mm，最大气泡直径为2.1mm，最小气泡直径小于0.5mm；隔墙板的透湿系数为0.05ng/(m.s.pa)，说明隔墙板内部多为独立闭孔气泡。
按照gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》对所得隔墙板的性能进行检测，可得以下数据：
抗压强度：9.5mpa；软化系数0.98；含水率0.9％；干燥收缩值0.2mm；单点吊挂力1000n静置24小时无结构性破坏；硬物冲击10nm，10个点无结构性破坏；垂直于板面抗拉强度0.35mpa；抗弯承载力平均值为4.89kn/m。
实施例5
按照陶瓷磨抛废料80％，氧化锌2.5％，氧化铜1％，陶瓷污泥17.2％，碳化硅0.34％的质量比例将陶瓷磨抛废料、氧化锌、氧化铜、和碳化硅在水中进行球磨，原料总质量、球磨球质量和水的质量比为1:1.57:0.5，球磨转速为18转/分钟，球磨时间为6h，球磨结束后，将球磨混合物过200目筛，控制筛余量小于2％，得到浆料；
将浆料在200℃条件下烘干3h，然后使用破碎机破碎成粉末，将莫来石匣钵(2.5m*1.2m*0.1m)底和四周垫上陶瓷纤维纸，在电炉中加热，2h时间内升温至1190℃，在1190℃条件下保温0.5h，得到发泡陶瓷隔墙板。
所得发泡陶瓷隔墙板的密度为425kg/m3，无开裂现象发生，气泡平均直径为1.2mm，最大气泡直径为2.4mm，最小气泡直径小于0.5mm；隔墙板的透湿系数为0.05ng/(m.s.pa)，说明隔墙板内部多为独立闭孔气泡。
按照gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》对所得隔墙板的性能进行检测，可得以下数据：
抗压强度：9.2mpa；软化系数0.95；含水率0.85％；干燥收缩值0.2mm；单点吊挂力1000n静置24小时无结构性破坏；硬物冲击10nm，10个点无结构性破坏；垂直于板面抗拉强度0.32mpa；抗弯承载力平均值为4.92kn/m。
实施例6
按照陶瓷磨抛废料90％，氧化铜3.5％，陶瓷污泥6.2％，碳化硅0.3％的质量比例将陶瓷磨抛废料、氧化锌、氧化铜、和碳化硅在水中进行球磨，原料总质量、球磨球质量和水的质量比为1:1.6:0.5，球磨转速为18转/分钟，球磨时间为6h，球磨结束后，将球磨混合物过200目筛，控制筛余量小于2％，得到浆料；
将浆料在200℃条件下烘干3h，然后使用破碎机破碎成粉末，将莫来石匣钵(2.5m*1.2m*0.1m)底和四周垫上陶瓷纤维纸，在电炉中加热，2h时间内升温至1165℃，在1165℃条件下保温0.5h，得到发泡陶瓷隔墙板。
所得发泡陶瓷隔墙板的密度为413kg/m3，无开裂现象发生，气泡平均直径为1.1mm，最大气泡直径为2.3mm，最小气泡直径小于0.5mm；隔墙板的透湿系数为0.05ng/(m.s.pa)，说明隔墙板内部多为独立闭孔气泡。
按照gb/t30100-2013《建筑墙板试验方法》对所得隔墙板的性能进行检测，可得以下数据：
抗压强度：9.0mpa；软化系数0.97；含水率0.88％；干燥收缩值0.2mm；单点吊挂力1000n静置24小时无结构性破坏；硬物冲击10nm，10个点无结构性破坏；垂直于板面抗拉强度0.34mpa；抗弯承载力平均值为4.95kn/m。
由以上实施例可知，本发明提供的发泡陶瓷隔墙板利用陶瓷泡沫废料和陶瓷污泥为主要原料，废料利用率高，所得发泡陶瓷隔墙板符合国标中要求的墙板规格，且力学性能优异，密度小，是一种具有广阔应用前景的墙体材料。
由以上实施例可知，本发明以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。