本發明專利技術公開了一種基于含硅鋁固廢的發泡陶瓷材料及制備防火保溫板的方法。屬于無機保溫材料領域，該材料各組成原料重量配方如下：含硅鋁固廢71-95份，含鈣礦石3-15份，助熔劑4-20份，發泡劑0.5-5份。該方法為將含硅鋁固廢、含鈣礦石、助熔劑和發泡劑的混合物球磨、造粒，再將粒料平鋪和高溫焙燒一段時間后，冷卻得到發泡陶瓷防火保溫板成品。該發泡陶瓷防火保溫板產品具有質輕、防火、保溫性好、強度高和抗腐蝕性的特點，可用于建筑防火、保溫等場合。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無機保溫材料領域，主要涉及一種基于含硅鋁固廢的發泡陶瓷材料及其制備防火保溫板的方法。
技術介紹
發泡陶瓷材料具有密度輕、導熱系數低、強度高、不燃燒和抗腐蝕的特性，隨著建筑節能和防火性能要求越來越高，發泡陶瓷保溫板被用作外墻防火保溫材料和建筑隔火墻等領域，需求越來越大。 目前發泡陶瓷主要使用廢陶瓷、天然礦石、工業尾礦、廢淤泥、工業廢礦、石英和粘土為主要原料制成。然而，由于原料的多樣和復雜性，造成產品容重過大0.3-0.8Kg/m3，增加了能耗和施工難度。選擇一種存量較大、成分穩定的原料并制備容重較低和導熱系數較低的發泡材料，降低產品能耗具有重要的經濟和技術價值。 我國能源以煤炭為主，煤炭開采過程中大量煤矸石沒有得到有效利用，產生大量的環境和社會問題。在選煤和洗煤過程中，大量煤泥由于成分復雜、含有泥沙、發熱量低和含水量大等原因，其利用較為困難。粉煤灰作為電廠燃煤排出固體廢物，其大量排放造成嚴重的環境和社會問題。這些固體廢物的主要特點是含有大量的硅鋁化學成分和較低的發熱量，作為燃料使用不經濟，其硅鋁提純又較為困難，因此，充分利用煤矸石、煤泥和粉煤灰中的硅鋁成分和發熱量成為一項急需解決的難題。 利用煤矸石、煤泥和粉煤灰等含硅鋁固廢制備發泡陶瓷，不僅可以充分利用煤矸石的燃燒熱量，降低能耗，還可得到高性能發泡陶瓷保溫板產品。申請號為200910195362.X的中國專利公開了一種煤矸石和粉煤灰制備太陽熱反射隔熱保溫發泡陶瓷材料及其制造方法，該方法煤矸石總的用量不高(最高50%左右)，發泡陶瓷產品容重大于500Kg/m3，導熱系數大于0.09W/m*K，性能有待提高。申請號為201210077885.2的中國專利公開了一種利用粉煤灰、寧海土微粉、玻璃粉、滑石粉和發泡劑制備發泡陶瓷保溫板的方法，其粉煤灰利用率最高為70%，且產品密度較高，達到270-400Kg/m3，抗拉強度只有0.2MPa左右，產品性能較差。
技術實現思路
本專利技術的目的是為克服已有技術的不足，提供一種，其中原料含硅鋁固廢含量高，且制成的發泡陶瓷材料表面孔較小、容重較輕、導熱系數低。 為實現上述專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案: 一種基于含硅鋁固廢的發泡陶瓷材料，，其特征在于，該材料主要由含硅鋁固廢、含鈣礦石、助熔劑及發泡劑混合焙燒而成，各組成原料重量百分比配方如下:含硅鋁固廢71-95份，含鈣礦石3-15份，助熔劑4-20份，發泡劑0.5-5份。 上述方案中，含硅鋁固廢是指煤矸石、粉煤灰或煤泥中的任一種，含硅鋁固廢中氧化硅含量為40-80 %，氧化鋁含量為10-30 %，其他5-30 %。 上述方案中，含鈣礦石是指石灰石、方解石、透閃石、白云石或陶土中的任一種。 上述方案中，助熔劑是指鈉長石、菱鎂石、風積砂或微硅粉中的任一種。 上述方案中，發泡劑是指氧化鐵、鐵泥或鐵紅中的任一種。 一種采用所述發泡陶瓷材料制備防火保溫板的方法，其特征在于，包括以下步驟: I)將含硅鋁固廢、含鈣礦石、助熔劑和發泡劑各原料分別用破碎機先破碎至50_以下，然后用粉碎機粉碎，并經10-200目過篩； 2)將經過篩后的71-95份的含硅鋁固廢，3_15份的含鈣礦石，4_20份的助熔劑， 0.5-5份的發泡劑均勻混合； 3)將步驟2)所得混合物采用濕法球磨至料漿，料漿經噴霧干燥或/和造粒機制成1-5mm粒料； 4)將步驟3)所得粒料在高溫磨具中均勻鋪平，然后在高溫1000-1300°C的窯內焙燒60-120分鐘后，冷卻得到發泡陶瓷防火保溫板成品。 相比現有技術而言，本專利技術具有以下優點: (I)本專利技術選用的原料配方中含娃招固廢含量較高達71-95%,可以充分利用含硅鋁固廢的硅鋁成分，形成無機陶瓷基體材料，減少高價值硅鋁源的使用。 (2)本專利技術選用含硅鋁固廢原料具有一定的發熱量，可充分利用其內部碳組分高溫燃燒產生的熱量，節省產品能耗，又可利用碳氧化產生的氣體，形成均勻的氣孔，降低產品容重和導熱系數。 (3)本專利技術制備的發泡陶瓷材料表面80%以上孔在l_3mm之間，產品以堇青石晶相為主，莫來石晶相少，產品性能突出，產品容重小于160Kg/m3 ;導熱系數小于0.08W/m*K。 【具體實施方式】 下面通過具體實施例對本專利技術的一種利用含硅鋁固廢為主要原料制備發泡陶瓷防火保溫板的方法作進一步詳細說明。 實施例1 本實施例中的發泡陶瓷材料為煤泥71份，方解石8份，菱鎂石20份，鐵紅1份混合而成。用上述原料制備防火保溫板的方法，包括: 將含硅鋁固廢、含鈣砂石、助熔劑和發泡劑分別用破碎機先破碎至50mm以下，然后用粉碎機粉碎，并經10-200目過篩，取10-200目以下物料備樣用。選取重量比配方如下的煤泥71份，方解石8份，菱鎂石20份，鐵紅1份作為原料，其中煤泥含氧化硅為65%，氧化鋁10%，其他25%。將選好的物料混合均勻，將混合物濕法球磨至料漿，用100目篩網過濾，過濾后料漿經噴霧干燥或/和造粒機制成1_5_顆粒；將粒體在高溫磨具中均勻鋪平，然后在高溫1200°C的窯內焙燒90分鐘后，冷卻得到發泡陶瓷防火保溫板成品。檢測產品容重為145Kg/m3，導熱系數為0.065W/m*K。 實施例2 本實施例中的發泡陶瓷材料為煤矸石75份，白云石15份，風積砂5份，氧化鐵5份混合而成。用上述原料制備防火保溫板的方法，包括: 將含硅鋁固廢、含鈣砂石、助熔劑和發泡劑分別用破碎機先破碎至50mm以下，然后用粉碎機粉碎，并經10-200目過篩，取10-200目以下物料備樣用。選取重量比配方如下，含煤矸石75份，白云石15份，風積砂5份，氧化鐵5份作為原料，其中煤矸石含氧化硅為80 %，氧化鋁15 %，其他5 %。將選好的物料混合均勻，將混合物濕法球磨至料漿，用100目篩網過濾，過濾后料漿經噴霧干燥或/和造粒機制成1-5_顆粒；將粒體在高溫磨具中均勻鋪平，然后在高溫1300°C的窯內焙燒60分鐘后，冷卻得到發泡陶瓷防火保溫板成品。檢測產品容重為124Kg/m3，導熱系數小于0.051W/m*K。 實施例3 本實施例中的發泡陶瓷材料為煤矸石95份，石灰石2份，鈉長石2.5份，鐵泥0.5份混合而成。用上述原料制備防火保溫板的方法，包括: 將含硅鋁固廢、含鈣砂石、助熔劑和發泡劑分別用破碎機先破碎至50mm以下，然后用粉碎機粉碎，并經10-200目過篩，取10-200目以下物料備樣用。選取重量比配方如下，煤矸石95份，石灰石2份，鈉長石2.5份，鐵泥0.5份作為原料，其中煤矸石含氧化硅為55 %，氧化鋁20 %，其他25%。將選好的物料混合均勻，將混合物濕法球磨至料漿，用100目篩網過濾，過濾后料漿經噴霧干燥或/和造粒機制成1-5_顆粒；將粒體在高溫磨具中均勻鋪平，然后在高溫1000°C的窯內焙燒120分鐘后，冷卻得到發泡陶瓷防火保溫板成品。檢測產品容重為153Kg/m3，導熱系數小于0.072W/m*K。 實施例4 本實施例中的發泡陶瓷材料為粉煤灰74份，透閃石9份，微硅粉15份，鐵紅2份混合而成。用上述原料制備防火保溫板的方法，包括: 將含硅鋁固廢、含鈣砂石、助熔劑和發泡劑分別用破碎機本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于含硅鋁固廢的發泡陶瓷材料，，其特征在于，該材料主要由含硅鋁固廢、含鈣礦石、助熔劑及發泡劑混合而成，各組成原料重量配方如下：含硅鋁固廢71?95份，含鈣礦石3?15份，助熔劑4?20份，發泡劑0.5?5份。
【技術特征摘要】
1.一種基于含硅鋁固廢的發泡陶瓷材料，，其特征在于，該材料主要由含硅鋁固廢、含鈣礦石、助熔劑及發泡劑混合而成，各組成原料重量配方如下:含硅鋁固廢71-95份，含鈣礦石3-15份，助熔劑4-20份，發泡劑0.5-5份。2.根據權利要求1所述的發泡陶瓷材料，其特征在于，所述含硅鋁固廢是指煤矸石、粉煤灰或煤泥中的任一種，含硅鋁固廢中氧化硅含量為40-80%，氧化鋁含量為10-30%，其他為5-30%。3.根據權利要求1所述的發泡陶瓷材料，其特征在于，含鈣礦石是指石灰石、方解石、透閃石、白云石或陶土中的任一種。4.根據權利要求1所述的的發泡陶瓷材料，其特征在于，所述助熔劑是指鈉長石、菱鎂石、風積砂或微硅粉中的任一種。5.根據權利要求1所述的發泡劑，其特征在于，發泡劑是指氧化鐵、鐵泥或鐵紅中的任一種...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張弦，易漢平，陸廣，嚴學軍，梁才，
申請(專利權)人：鄂爾多斯市紫荊創新研究院，
類型：發明
國別省市：內蒙古;15
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