本发明属于煤矸石再利用
技术领域：
，尤其涉及一种利用煤矸石生产泡沫玻璃的方法。
背景技术：
：煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采取的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。中国历年已积存煤矸石约1000mt，并且每年仍继续排放约100mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，因此，需要对其进行进一步处理。目前，煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，还可以用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料等。发明人考虑，可以将煤矸石作为制备泡沫玻璃的原料，增加其附加值。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用煤矸石生产泡沫玻璃的方法，本发明提供的方法生产得到的泡沫玻璃具有较高的机械强度和较低的导热系数。本发明提供了一种利用煤矸石生产泡沫玻璃的方法，包括：将煤矸石进行配料，获得组成如下的玻璃料：50～75wt％的sio2；5～9wt％的al2o3；3～8wt％的cao；1～4wt％的mgo；8～15wt％的na2o；1～5wt％的k2o；0.5～3wt％的fe2o3；1～3wt％的mno2；1～3wt％的bao；2～7wt％的b2o3；0～0.1wt％的sbo；0～0.1wt％的sro；将上述玻璃料熔融、水淬后得到泡沫玻璃原料；将所述泡沫玻璃原料与发泡剂混合后进行烧成，退火得到泡沫玻璃。本发明以煤矸石为原料制备泡沫玻璃，煤矸石的主要成分包括sio2、al2o3、fe2o3、cao、mgo、k2o、na2o、tio2等，还可以包括少量bao、sbo、sro等成分，可以作为制备泡沫玻璃的原料。在本发明的一个实施例中，所述煤矸石的主要成分为：40～60wt％的sio2；10～25wt％的al2o3；0.5～5wt％的cao；0.5～5wt％的mgo；0.5～5wt％的na2o；0.5～5wt％的k2o；1～10wt％的fe2o3；0.01～0.5wt％的mno2；0.01～0.5wt％的bao；0.01～0.5wt％的sbo；0.01～0.5wt％的sro；0.1～3wt％的tio2。本发明根据所采用煤矸石的具体成分进行配料，配料组成如下即可：50～75wt％的sio2；5～9wt％的al2o3；3～8wt％的cao；1～4wt％的mgo；8～15wt％的na2o；1～5wt％的k2o；0.5～3wt％的fe2o3；1～3wt％的mno2；1～3wt％的bao；2～7wt％的b2o3；0～0.1wt％的sbo；0～0.1wt％的sro；优选的，配料后组成如下：55～70wt％的sio2；；6～8wt％的al2o3；4～7wt％的cao；2～3wt％的mgo；9～14wt％的na2o；2～4wt％的k2o；1～2.5wt％的fe2o3；1.5～2.5wt％的mno2；1.5～2.5wt％的bao；3～6wt％的b2o3；0～0.05wt％的sbo；0～0.05wt％的sro；配料完毕后，将得到的玻璃料熔融、水淬后，得到泡沫玻璃原料。在本发明中，所述熔融温度为1400～1500℃，时间为5～8h。熔融后将得到的玻璃熔体放置于冷水中进行水淬，得到泡沫玻璃原料。所述泡沫玻璃原料的粒度为200～400目。得到泡沫玻璃原料后，将其与发泡剂混合，烧成、退火之后得到泡沫玻璃。在本发明中，所述发泡剂为碳酸钙或炭黑，其用量为泡沫玻璃原料的0.1～0.5wt％，优选为0.3wt％。所述发泡剂的粒度为200～800目。将泡沫玻璃原料和发泡剂混合后首先进行球磨再烧成，优选球磨6～8h。球磨后，升温至烧成温度进行烧成。所述烧成温度为850～880℃，时间为1.5～2.5h；升温至烧成温度的升温速率为4～8℃/min。烧成完毕后对其进行退火，退火温度为550～580℃，保温时间为20～40h。保温完毕后冷却至室温，降温速率为3～5℃/min。退火得到泡沫玻璃粗坯后，对其进行切割、打磨，即可得到泡沫玻璃制品。本发明以煤矸石为主要原料，将其配料成特定组分的玻璃料，经过熔融、水淬得到泡沫玻璃原料，再与发泡剂混合后烧成、退火，即可得到泡沫玻璃。本发明提供的方法制备的泡沫玻璃抗压强度较高，导热系数较低，具有良好的性能。试验结果表明，本发明提供的方法制备的泡沫玻璃密度为98～140kg/m3，常温导热系数为0.036～0.045w/(k·m)，抗压强度为0.5～3mpa，气孔直径为1～4mm。本发明制备得到的泡沫玻璃抗折强度好、导热系数低，可以作为墙体保温材料、工业深冷保温材料应用。具体实施方式以下各实施例中所用煤矸石来源于调兵山煤矸石。实施例1～3以煤矸石为主要原料进行配料，调兵山煤矸石主要成分如下：45.92wt％的sio2；13.39wt％的al2o3；1.66wt％的cao；1.32wt％的mgo；1.14wt％的na2o；1.92wt％的k2o；4.15wt％的fe2o3；0.037wt％的mno2；0.051wt％的bao；0.064wt％的sbo；0.04wt％的sro；0.73wt％的tio2等，烧失量为29.1wt％。配料后得到的玻璃料组成如表1所示：表1本发明实施例提供的玻璃料配方得到玻璃料后，将其升温至1450℃熔融7h，将得到的玻璃熔体置于冷水中进行水淬，研磨后过200～400目筛得到泡沫玻璃原料。将泡沫玻璃原料与0.3wt％的过300～800目筛的碳酸钙混合，球磨7h，以5℃/min的速率升温至860℃进行烧成2h。然后在560℃保温30h，以5℃/min的速率冷却至室温，切割、打磨后得到泡沫玻璃。对得到的泡沫玻璃进行性能测试，结果参见表2，表2为本发明实施例制备的泡沫玻璃的性能数据。表2本发明实施例制备的泡沫玻璃的性能数据实施例密度(kg/m3)常温导热系数(w/(k·m))抗折强度(mpa)11050.0311.9521000.0331.8731030.0361.90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。当前第1页12