一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法技術

本發明專利技術提供了一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，包括以下步驟：(1)將鎳渣和助磨劑放入球磨機進行球磨，再過篩處理，得到鎳渣粉；(2)稱取鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土，加入燒結助劑和發泡劑，加水研磨，造粒得到粉料；(3)將造粒后的粉料注入模具，壓制成型，干燥后進行煅燒，即得到鎳渣保溫陶瓷磚。本發明專利技術鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，可大規模利用鎳渣，解決了鎳渣的堆積和環境污染的問題，具有環保效益和經濟效益；制備的陶瓷磚具有輕質保溫功能，可應用于高層建筑的外墻保溫，減輕高層建筑的自重，可以優化房屋結構設計、提高建筑的經濟性。

A preparation method of nickel slag insulating ceramic brick

【技術實現步驟摘要】
一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法
本專利技術涉及一種保溫陶瓷磚制備方法，特別涉及一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法。
技術介紹
保溫陶瓷磚是指體積密度小、具有保溫性能，對熱傳遞起到阻礙作用的陶瓷磚。作為陶瓷磚，既可用于夏季高溫環境條件下防止熱的流入，還可用于冬季低溫環境下防止熱的流出。統計數據表明，外墻熱損失約占建筑總能耗的32.1％～36.2％，所以，建筑中必不可少的重要內容就是在建筑外墻結構上采用保溫隔熱處理，從而降低建筑能耗，能夠減少因加熱、制冷所使用的能源，減少CO2、SO2的排放，避免浪費不可再生資源，更重要的是提高居住舒適度，以此保護我們賴以生存的地球環境。GB/T33500-2017《外墻外保溫泡沫陶瓷》要求外墻磚的吸水率≤2.0％，抗折強度≥0.4MPa，體積密度≤160kg/m3，導熱系數≤0.1W/m*K。體積密度的要求使我們需要加入發泡劑來減小體積密度，氣孔率過高會導致陶瓷磚抗折強度的下降和吸水率的增大，不利于陶瓷磚的生產。公開號為CN201711326806.X的中國專利提出了一種鎳鐵渣陶瓷及其制備方法，經研磨、造粒、成型、燒結后得到鎳鐵渣陶瓷，其較優配比下的陶瓷磚抗折強度值超過100MPa，吸水率小于0.5％。該陶瓷磚單位質量較重，加重建筑的負重，不利于現代建筑業的使用。公開號為CN106866170A的中國專利提出了一種赤泥輕質保溫陶瓷磚、用途及其制備方法。陶瓷磚的原料包括赤泥、石英、長石、高嶺土、石膏，發泡劑為鋁粉和固體氫氧化鈉，燒結后的陶瓷磚的體積密度≤4000kg/m3、熱導率≤0.073W/m*℃。該輕質保溫陶瓷磚采用固體氫氧化鈉和鋁粉作為發泡劑，原料價格較高且存在一定的安全風險，不利于工業生產。鎳渣是工業金屬鎳冶煉過程中排放出來的一種固體廢棄物，主要是在金屬鎳冶煉過程中所形成的的以SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3等為主要化學成分的高溫熔融物再經水淬后所形成的的粒化爐渣。隨著我國不銹鋼產量逐年增加，鎳渣的產量也不斷增長，大量的堆積侵占土地，對環境造成污染。目前我國的鎳渣排量超過2000萬噸，大量的堆積造成土地的浪費。目前鎳渣的處理方式主要是填埋，既造成土壤污染，還會由于鎳渣中的重金屬離子的浸出導致水污染，造成嚴重的生態環境污染問題。鎳鐵渣內含有大量的鐵氧化物，這會造成陶瓷磚含鐵量較高，導致陶瓷磚顏色及性能受到影響。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，解決現有鎳渣的回收利用，及陶瓷磚保溫性能不足的技術問題。本專利技術的目的，通過以下技術方案實現：一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，包括以下步驟：(1)將鎳渣和助磨劑放入球磨機進行球磨，再過篩處理，得到鎳渣粉；(2)稱取鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土，加入燒結助劑和發泡劑，加水研磨，造粒得到粉料；(3)將造粒后的粉料注入模具，壓制成型，干燥后進行煅燒，即得到鎳渣保溫陶瓷磚。本專利技術制備保溫陶瓷磚的作用機理為，鎳渣為高鎂質材料，在高溫下和氧化鋁組分生成堇青石相，堇青石相具有保溫作用，耐壓抗磨，耐冷熱性能優異。在發泡劑的作用下形成氣孔結構，降低了陶瓷磚質量，增強陶瓷磚的保溫性能。珍珠巖作為富硅質原料，質輕價廉，是優異的高硅質原料。高嶺土是高鋁質原料，提高陶瓷磚的強度和坯體的可塑性。本專利技術的一些實施方案中，所述助磨劑是十二烷基苯磺酸鈉，添加量是鎳渣質量的0.1％-0.5％。本專利技術的一些實施方案中，所述過篩為過100目篩。本專利技術方法可以做以下改進，鎳渣球磨過篩后的鎳渣粉進行除鐵處理。降低原料內的含鐵量，鐵的存在會導致陶瓷磚性能降低。本專利技術中，所述鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土的質量分數配比分別為20-50％、20-50％、20-40％。本專利技術的一些實施方案中，所述燒結助劑是富鉀鈉原料、氧化鋰、B2O3、Li2CO3中的一種或者多種。燒結助劑可以降低陶瓷磚燒結溫度和擴大堇青石相的燒結范圍。進一步地，所述燒結助劑的添加量是鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土總質量的0.1％-1％。本專利技術的一些實施方案中，所述發泡劑是碳酸鹽、纖維素聚合物、SiC中的一種或多種。發泡劑可以使陶瓷磚體積膨脹，內部產生氣泡。進一步地，所述纖維素聚合物為羧甲基纖維素。所述發泡劑的添加量是鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土總質量的0.1％-1％。本專利技術的一些實施方案中，粉料的含水率為5.4％-6.4％。本專利技術的一些實施方案中，壓制成型的壓力為10MPa-40MPa。本專利技術的一些實施方案中，煅燒溫度為1000-1300℃，煅燒時間20-40min。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：(1)本專利技術鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，可大規模利用鎳渣，解決了鎳渣的堆積和環境污染的問題，具有環保效益和經濟效益；制備的陶瓷磚具有輕質保溫功能，可應用于高層建筑的外墻保溫，減輕高層建筑的自重，可以優化房屋結構設計、提高建筑的經濟性。(2)本專利技術的陶瓷磚制備方法，不需要更改現有陶瓷磚制備的流水線，且原材料成本低，適合大規模工業化生產。具體實施方式以下結合具體的實施例對本專利技術作進一步的說明，以便本領域技術人員更好理解和實施本專利技術的技術方案。實施例1本實施例提供了一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，包括以下步驟：(1)將鎳渣和鎳渣質量0.1％的十二烷基苯磺酸鈉放入球磨機進行球磨，再過100目篩，得到鎳渣粉，對鎳渣粉進行除鐵處理；(2)將鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土按照40:30:30的質量比放入球磨機，加入鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土總質量的1％的Li2CO3和1％Na2CO3，加水進行球磨，干燥后噴霧造粒，得到粉料。(3)將造粒后的粉料(含水率5.4％)注入模具，在20MPa下壓制成型，干燥后放入高溫爐燒結，燒成溫度為1200℃，保溫時間20min，即可制得鎳渣保溫陶瓷磚。對上述步驟制得的鎳渣保溫陶瓷磚進行性能測試，結果表明，抗折強度＝2MPa、吸水率＝0.7％、體積密度＝151kg/m3、熱導率＝0.034W/m*K，形成晶相為堇青石相、莫來石相和玻璃相。實施例2本實施例提供了一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，包括以下步驟：(1)將鎳渣和鎳渣質量0.1％的十二烷基苯磺酸鈉放入球磨機進行球磨，再過100目篩，得到鎳渣粉，對鎳渣粉進行除鐵處理；(2)將鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土按照50:30:20的質量比放入球磨機，加入鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土總質量的0.5％的Li2CO3和1％Na2CO3，加水進行球磨，干燥后噴霧造粒，得到粉料。(3)將造粒后的粉料(含水率6.3％)注入模具，在20MPa下壓制成型，干燥后放入高溫爐燒結，燒成溫度為1200℃，保溫時間20min，即可制得鎳渣保溫陶瓷磚。對上述步驟制得的鎳渣保溫陶瓷磚進行性能測試，結果表明，抗折強度＝1.5MPa、吸水率＝0.7％、體積密度＝138kg/m3、熱導率＝0.026W/m*K，形成晶相為堇青本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，其特征在于，包括以下步驟：/n(1)將鎳渣和助磨劑放入球磨機進行球磨，再過篩處理，得到鎳渣粉；/n(2)稱取鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土，加入燒結助劑和發泡劑，加水研磨，造粒得到粉料；/n(3)將造粒后的粉料注入模具，壓制成型，干燥后進行煅燒，即得到鎳渣保溫陶瓷磚。/n

【技術特征摘要】
1.一種鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將鎳渣和助磨劑放入球磨機進行球磨，再過篩處理，得到鎳渣粉；
(2)稱取鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土，加入燒結助劑和發泡劑，加水研磨，造粒得到粉料；
(3)將造粒后的粉料注入模具，壓制成型，干燥后進行煅燒，即得到鎳渣保溫陶瓷磚。


2.根據權利要求1所述鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，其特征在于，所述鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土的質量分數配比分別為20-50％、20-50％、20-40％。


3.根據權利要求1或2所述鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，其特征在于，所述燒結助劑是富鉀鈉原料、氧化鋰、B2O3、Li2CO3中的一種或者多種。


4.根據權利要求3所述鎳渣保溫陶瓷磚制備方法，其特征在于，所述燒結助劑的添加量是鎳渣粉、珍珠巖、高嶺土總質量的0.1％-1％。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇青，陳哲，謝紅波，吳春麗，麥俊明，劉興博，
申請(專利權)人：廣東省建筑材料研究院，
類型：發明
國別省市：廣東;44