超轻质材料制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种超轻质材料制备方法，包括以下步骤：以含水率0%的材料计，按重量份取：污泥20~50份、钢渣10~20份、黏土30~60份；将污泥加入土壤改良剂进行预处理，对钢渣、黏土分别进行无害化预处理；将预处理后的污泥、钢渣、黏土混合搅拌，同时加入复合发泡剂，然后送入阳光房中晾晒，直至含水率为10~15%；将前述材料送入烘干道进行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高温隧道窑的烘干道中，该烘干道内的温度为1000~1200°C，直至半干蜂窝状材料的含水率不高于2%形成干性蜂窝状材料；定型处理。本发明的优点是：能够制备出具有较好防火、保温特性，且强度较高的发泡材料。
【专利说明】
超轻质材料制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及废物利用技术领域，尤其是涉及一种超轻质材料制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业的高速发展，产生了越来越多的固体废弃物。比如:矿渣、污泥等。这些物 质被人们定性为废弃物。然而，矿渣和污泥如果经过合理处理，完全能够再次利用。诚如是， 则不仅能够节省资源，更降低了这些物质对环境造成的污染。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种超轻质材料制备方法，它具有能够制备出具有较好防 火、保温特性，且强度较高的发泡材料的特点。
[0004] 本发明所采用的技术方案是： 超轻质材料制备方法，所述方法包括以下步骤： 1) 以含水率0%的材料计，按重量份取:污泥20~50份、钢渣10~20份、黏土 30~60份； 2) 将污泥加入土壤改良剂进行预处理，使其含水率不高于40%，另外，对钢渣、黏土分别 进行无害化预处理； 3) 常温下，将预处理后的污泥、钢渣、黏土混合搅拌，同时加入污泥、钢渣、黏土总重量1 ~3%的无机的复合发泡剂，使混合在一起的污泥、钢渣、黏土充分发泡，然后送入阳光房中晾 晒，直至含水率为10~15%，得到半干蜂窝状材料； 4) 将半干蜂窝状材料送入烘干道进行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高温隧道 窑的烘干道中，该烘干道内的温度为1000~1200°C，直至半干蜂窝状材料的含水率不高于2% 形成干性蜂窝状材料，其中，高温隧道窑产生的烟气、水蒸气作为热源返还到烘干道中； 5) 将干性蜂窝状材料从隧道窑的烘干道中取出，放入保温隧道窑的保温道，保温道的 温度为300~500° C，且保温2~3h，进行定型处理，最终得到超轻质发泡材料成品。
[0005] 所述步骤1)中，按重量份取:污泥30份、钢渣16份、黏土45份。
[0006] 所述步骤2)中，对钢渣、黏土分别进行无害化预处理的方法为:在钢渣、粘土中加 入总重量10%的土壤改良剂，放入搅拌器中充分混合，土壤改良剂形成细小的晶格，将钢渣、 粘土中的有毒有害物质进行固化、包含使其不能释放出来。
[0007] 所述步骤2)中，所采用的土壤改良剂为:钙盐、镁盐、铝盐复合而成的无极矿物质， 其中，以重量百分比计:镁占50%~60%，钙的无机矿物占12%~15%，粘土矿物占5%~10%，其余为 活性氧化铝。
[0008] 所述步骤3)中，所采用的复合发泡剂为:按重量份取碳酸钙30~50份、碳酸镁50~60 份，两种物质混合之后放入马弗炉，在温度1200°C条件下，碾磨至粒度不大于80目，然后晾 干而制成。
[0009] 本发明所具有的优点是:能够制备出具有较好防火、保温特性，且强度较高的发泡 材料。本发明的超轻质材料制备方法将污泥、钢渣、黏土进行烧制得到超轻质新型发泡材 料，该发泡材料具有防火、保温，强度高等特点。由于较好的解决了降低污泥和钢渣中的有 害物质以及降低污泥含水率等问题，使该发泡材料能够应用于建筑行业，是一种经济实用 的建材。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 制备土壤改良剂。
[0011]该土壤改良剂为钙盐、镁盐、铝盐复合而成的无极矿物质。其中，以重量百分比计， 镁占50%，钙的无机矿物占12%，粘土矿物占5%，活性氧化铝33%。
[0012] 具体的制备方法为：取镁盐50kg、钙的无机矿物12kg、黏土矿物5kg、活性氧化铝 33kg，充分混合放入马弗炉中在500°C高温下烘干，使其孔径在120um左右。取出冷却充分碾 磨，最终形成土壤改良剂1。
[0013] 实施例2 制备土壤改良剂。
[0014] 该土壤改良剂为钙盐、镁盐、铝盐复合而成的无极矿物质。其中，以重量百分比计， 镁占55%，钙的无机矿物占13%，粘土矿物占8%，活性氧化铝24%。
[0015] 具体的制备方法为：取镁盐55kg、钙的无机矿物13kg、黏土矿物8kg、活性氧化铝 24kg，充分混合放入马弗炉中在500°C高温下烘干，使其孔径在120um左右。取出冷却充分碾 磨。最终形成土壤改良剂2。
[0016] 实施例3 制备土壤改良剂。
[0017] 该土壤改良剂为钙盐、镁盐、铝盐复合而成的无极矿物质。其中，以重量百分比计， 镁占60%，钙的无机矿物占15%，粘土矿物占10%，活性氧化铝15%。
[0018] 具体的制备方法为：取镁盐60kg、钙的无机矿物15kg、黏土矿物10kg、活性氧化铝 15kg充分混合放入马弗炉中在500°C高温下烘干，使其孔径在120um左右。取出冷却充分碾 磨。最终，形成土壤改良剂3。
[0019] 实施例4 制备复合发泡剂。
[0020] 制备方法为：取碳酸钙30kg、碳酸镁50kg，两种物质混合之后放入马弗炉，在温度 1200°C条件下，碾磨至粒度80目，然后晾干而制成复合发泡剂1。
[0021] 实施例5 制备复合发泡剂。
[0022]制备方法为：取碳酸钙50kg、碳酸镁55kg，两种物质混合之后放入马弗炉，在温度 1200°C条件下，碾磨至粒度100目，然后晾干而制成复合发泡剂2。
[0023] 实施例6 制备复合发泡剂。
[0024]制备方法为：取碳酸钙40kg、碳酸镁60kg，两种物质混合之后放入马弗炉，在温度 1200°C条件下，碾磨至粒度120目，然后晾干而制成复合发泡剂3。
[0025] 实施例7 超轻质材料制备方法，所述方法包括以下步骤： 1) 以含水率0%的材料计，按重量份取:污泥20kg、钢渣10kg、黏土 30kg; 2) 将污泥加入土壤改良剂进行预处理，使其含水率不高于40%。另外，对钢渣、黏土分别 进行无害化预处理。即，在钢渣、粘土中各自加入其总重量10%的土壤改良剂，放入搅拌器中 充分混合，土壤改良剂形成细小的晶格，将钢渣、粘土中的有毒有害物质进行固化、包含使 其不能释放出来。此处应用了重金属固化原理。
[0026] 3)常温下，将预处理后的污泥、钢渣、黏土混合搅拌，同时加入污泥、钢渣、黏土总 重量1%的无机的复合发泡剂，使混合在一起的污泥、钢渣、黏土充分发泡，然后送入阳光房 中晾晒，直至含水率为10%，得到半干蜂窝状材料； 4) 将半干蜂窝状材料送入烘干道进行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高温隧道 窑的烘干道中，该烘干道内的温度为l〇〇〇°C，直至半干蜂窝状材料的含水率为2%形成干性 蜂窝状材料。其中，高温隧道窑产生的烟气、水蒸气作为热源返还到烘干道中； 5) 将干性蜂窝状材料从隧道窑的烘干道中取出，放入保温隧道窑的保温道，保温道的 温度为300° C，且保温2h，进行定型处理，最终得到超轻质发泡材料成品1。
[0027] 其中，土壤改良剂采用实施例1所制的土壤改良剂1，复合发泡剂采用实施例1所制 的复合发泡剂1。
[0028] 实施例8 超轻质材料制备方法，所述方法包括以下步骤： 1) 以含水率〇%的材料计，按重量份取:污泥30kg、钢渣16kg、黏土 45kg; 2) 将污泥加入土壤改良剂进行预处理，使其含水率不高于40%。另外，对钢渣、黏土分别 进行无害化预处理。即，在钢渣、粘土中各自加入其总重量10%的土壤改良剂，放入搅拌器中 充分混合，土壤改良剂形成细小的晶格，将钢渣、粘土中的有毒有害物质进行固化、包含使 其不能释放出来。此处应用了重金属固化原理。
[0029] 3)常温下，将预处理后的污泥、钢渣、黏土混合搅拌，同时加入污泥、钢渣、黏土总 重量2%的无机的复合发泡剂，使混合在一起的污泥、钢渣、黏土充分发泡，然后送入阳光房 中晾晒，直至含水率为12%，得到半干蜂窝状材料； 4) 将半干蜂窝状材料送入烘干道进行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高温隧道 窑的烘干道中，该烘干道内的温度为1100° C，直至半干蜂窝状材料的含水率为2%形成干性 蜂窝状材料。其中，高温隧道窑产生的烟气、水蒸气作为热源返还到烘干道中； 5) 将干性蜂窝状材料从隧道窑的烘干道中取出，放入保温隧道窑的保温道，保温道的 温度为400° C，且保温2.5h，进行定型处理，最终得到超轻质发泡材料成品2。
[0030] 其中，土壤改良剂采用实施例2所制的土壤改良剂2，复合发泡剂采用实施例2所制 的复合发泡剂2。
[0031] 实施例9 超轻质材料制备方法，所述方法包括以下步骤： 1) 以含水率〇%的材料计，按重量份取:污泥50kg、钢渣20kg、黏土 60kg; 2) 将污泥加入土壤改良剂进行预处理，使其含水率不高于40%。另外，对钢渣、黏土分别 进行无害化预处理。即，在钢渣、粘土中各自加入其总重量10%的土壤改良剂，放入搅拌器中 充分混合，土壤改良剂形成细小的晶格，将钢渣、粘土中的有毒有害物质进行固化、包含使 其不能释放出来。此处应用了重金属固化原理。
[0032] 3)常温下，将预处理后的污泥、钢渣、黏土混合搅拌，同时加入污泥、钢渣、黏土总 重量3%的无机的复合发泡剂，使混合在一起的污泥、钢渣、黏土充分发泡，然后送入阳光房 中晾晒，直至含水率为15%，得到半干蜂窝状材料； 4) 将半干蜂窝状材料送入烘干道进行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高温隧道 窑的烘干道中，该烘干道内的温度为1200°C，直至半干蜂窝状材料的含水率为2%形成干性 蜂窝状材料。其中，高温隧道窑产生的烟气、水蒸气作为热源返还到烘干道中； 5) 将干性蜂窝状材料从隧道窑的烘干道中取出，放入保温隧道窑的保温道，保温道的 温度为500° C，且保温3h，进行定型处理，最终得到超轻质发泡材料成品3。
[0033]其中，土壤改良剂采用实施例3所制的土壤改良剂3，复合发泡剂采用实施例3所制 的复合发泡剂3。
[0034]效果例 对前述实施例7至9所制备的超轻质发泡材料成品的性能进行测试，测试标准采用重力 法测定体积密度，稳态法测导热系数，压力法测定抗压、抗折强度。
[0035] 结果见表1。
[0036] 从表1可以看出，采用本发明的超轻质发泡材料成品所制备的成品相对于水泥、石 灰等(常用的那些材质）在体积密度上平均低10%，在常温导热系数上平均高50%，在常温抗 压强度上平均高1〇〇%，在常温抗折强度上平均高200%，说明成品具有防火、保温、强度高等 特点，且有害物质较少，含水率较低，是一种经济适用的建材。
[0037] 表1:
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 超轻质材料制备方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤： 1) 以含水率0%的材料计，按重量份取:污泥20~50份、钢渣10~20份、黏土 30~60份； 2) 将污泥加入土壤改良剂进行预处理，使其含水率不高于40%，另外，对钢渣、黏土分别 进行无害化预处理； 3) 常温下，将预处理后的污泥、钢渣、黏土混合搅拌，同时加入污泥、钢渣、黏土总重量1 ~3%的无机的复合发泡剂，使混合在一起的污泥、钢渣、黏土充分发泡，然后送入阳光房中晾 晒，直至含水率为10~15%，得到半干蜂窝状材料； 4) 将半干蜂窝状材料送入烘干道进行初步烘干至含水率不高于8%，然后送入高温隧道 窑的烘干道中，该烘干道内的温度为1000~1200°C，直至半干蜂窝状材料的含水率不高于2% 形成干性蜂窝状材料，其中，高温隧道窑产生的烟气、水蒸气作为热源返还到烘干道中； 5) 将干性蜂窝状材料从隧道窑的烘干道中取出，放入保温隧道窑的保温道，保温道的 温度为300~500° C，且保温2~3h，进行定型处理，最终得到超轻质发泡材料成品。2. 根据权利要求1所述的超轻质材料制备方法，其特征在于:所述步骤1)中，按重量份 取:污泥30份、钢渣16份、黏土 45份。3. 根据权利要求1所述的超轻质材料制备方法，其特征在于:所述步骤2)中，对钢渣、黏 土分别进行无害化预处理的方法为:在钢渣、粘土中加入总重量10%的土壤改良剂，放入搅 拌器中充分混合，土壤改良剂形成细小的晶格，将钢渣、粘土中的有毒有害物质进行固化、 包含使其不能释放出来。4. 根据权利要求1所述的超轻质材料制备方法，其特征在于:所述步骤2)中，所采用的 土壤改良剂为:钙盐、镁盐、铝盐复合而成的无极矿物质，其中，以重量百分比计:镁占50%~ 60%，钙的无机矿物占12%~15%，粘土矿物占5%~10%，其余为活性氧化铝。5. 根据权利要求1所述的超轻质材料制备方法，其特征在于:所述步骤3)中，所采用的 复合发泡剂为：按重量份取碳酸钙30~50份、碳酸镁50~60份，两种物质混合之后放入马弗 炉，在温度1200°C条件下，碾磨至粒度不大于80目，然后晾干而制成。
【文档编号】C04B38/02GK106045562SQ201610386995
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】吉国青
【申请人】盐城琛丹低碳技术研究院有限公司