本發(fā)明專利技術(shù)黑色泡沫玻璃，按重量份包括霓輝石礦渣40—60，廢玻璃粉35—55，炭黑0.2—0.5，氟硅酸鈉0—5，磷酸鈉0—5。本發(fā)明專利技術(shù)黑色泡沫玻璃成本低，發(fā)色純正，性能優(yōu)異。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了降低生產(chǎn)成本，保護生態(tài)環(huán)境，減少環(huán)境污染的黑色泡沫玻璃的生產(chǎn)方法。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種泡沫玻璃及其制造方法，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
泡沫玻璃是一種氣孔率達90%以上，內(nèi)部充滿無數(shù)微小的連同或封閉氣孔的多孔玻璃材料，它具有導(dǎo)熱系數(shù)低、強度高、密度小、吸水率低、防火、吸聲、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗凍性好、易于加工、無毒環(huán)保、壽命長、裝飾性強等特點，不僅可以用作高層建筑、管道設(shè)備、地下設(shè)施的絕熱保溫材料，還可以廣泛地應(yīng)用于石油、電力、化工、冷藏、船舶、輕工、橋梁、建筑、綠化和國防等領(lǐng)域中，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的節(jié)能材料。泡沫玻璃最早是由法國Saint—Gobain公司于1935年研制成功的，以廢玻璃為主料，以碳酸鈣為發(fā)泡劑，采用粉末燒成法制備而成，僅作為混凝土的輕骨料。我國泡沫玻璃的研制開發(fā)始于50年代，直到80年代起我國輕工、建材等行業(yè)的科技人員開始采用固體廢棄物研制生產(chǎn)泡沫玻璃，并得到迅速發(fā) 展(徐美君，縱橫全球觀泡沫玻璃國際態(tài)勢.國外建材科技，2003 (4) : 34— 35)。泡沫玻璃制備的方法通常有粉末燒成法，吹氣法、連續(xù)成形法等，但以粉末燒成法為主。利用固體廢棄物制備泡沫玻璃，通常以廢平板玻璃、瓶罐玻璃、陰極射線廢玻璃、顯像管廢玻璃、煤矸石、火山灰、粉煤灰、金礦渣、鉛鋅礦礦渣、鋼渣、鈦渣、鉻渣、磷渣、硼泥等為主要原料，發(fā)泡劑的種類較多，主要有碳酸鹽(碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈉、碳酸鉀等)、硫酸鹽(硫酸鈉、硫酸鈣等)與碳化硅、碳黑三類，采用粉末燒結(jié)法，將發(fā)泡劑均勻混合到原料里，然后放置在專用模具中，在電或燃料加熱的窯內(nèi)發(fā)泡、冷卻固型后脫模，脫模后的毛胚進入退火爐中消除應(yīng)力，并冷卻至室溫后切割成要求的形狀和尺寸的制品(王飛天，泡沫玻璃的生產(chǎn)和建筑應(yīng)用現(xiàn)狀.四川建材，2003 (5) : 22— 23)。該法制備工藝復(fù)雜，成本高，控溫精度要求高，產(chǎn)品的機械強度較低。利用工業(yè)廢渣和尾礦生產(chǎn)泡沫玻璃，可以很好地解決工業(yè)廢渣和尾礦堆存所帶來的資源浪費問題和環(huán)境問題。隨著基礎(chǔ)理論研究的深入和制備工藝的改進，開發(fā)出成本低、能耗少、性能優(yōu)良，功能多樣的尾礦廢渣泡沫玻璃將是必然的發(fā)展趨勢，利用工業(yè)尾渣(礦)制備泡沫玻璃材料，可以大大降低生產(chǎn)成本，同時對環(huán)境的保護以及實現(xiàn)材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標有重要的意義和作用。隨著國家對節(jié)能、減排的執(zhí)行力度的加大，對黃金尾礦、鉛鋅尾礦、鐵渣、銅渣、鋼渣、鈦渣、鉻渣等冶金廢渣和鉭鈮礦渣、磷渣、復(fù)合礦渣、復(fù)合尾礦、粉煤灰、火山灰、煤矸石等固體廢棄物利用研究與開發(fā)力度也越來越大。在各種礦渣以及粉煤灰、火山灰、煤矸石中含有大量氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂等成分，這些成分在泡沫玻璃中都是非常有用的。如何利用以上工業(yè)礦渣，生產(chǎn)出附加值更高的泡沫玻璃材料，有許多技術(shù)問題需要研究，也取得了一定的新成果。中國專利(申請?zhí)?00910218899. 3)公布了利用金尾礦生產(chǎn)微晶泡沫玻璃的方法，將金尾礦粉體，廢玻璃粉，等粉體放入混料機中混合均勻后投入玻璃窯爐熔制，然后將熔融的玻璃水淬；球磨過150目篩制成玻璃粉，將玻璃粉，發(fā)泡劑，三氧化二鐵等粉體置于混料機中混合均勻后放入泡沫玻璃制造模具中，再將模具移入發(fā)泡爐中加熱經(jīng)升溫、快速冷卻和退火階段得微晶泡沫坡璃。其特點是必須要進行水淬，使工藝過程分為兩大步，過程控制過于復(fù)雜，能源消耗較大。中國專利(申請?zhí)?01010274190. 8)公布了粉煤灰泡沫玻璃及其制備方法，以粉煤灰和廢玻璃為主要原料，并添加適量的發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑和助熔劑等添加劑，采用粉末燒成法而成。其特點是利用少量的粉煤灰，但其引入量僅為20— 25%，且燒成過程中為防止粉煤灰表面碳的氧化，升溫速率要分段精確控制，加大了工藝控制的難度。中國專利(申請?zhí)?00810017902. O)公布了一種泡沫玻璃的微波燒結(jié)方法。將泡沫玻璃坯體置入氧化性氣氛或中性氣氛的微波燒結(jié)設(shè)備中，使坯體升溫至300— 350°C，恒溫后再使溫度上升至750—820°C，保溫，然后關(guān)閉微波源，并在數(shù)分鐘內(nèi)迅速降溫至600°C，恒溫20分鐘后隨爐冷卻至常溫即得泡沫玻璃。其特點是充分利用了微波爐加熱的優(yōu)勢，但所用的主料為現(xiàn)成的泡沫玻璃料，其制備成本較高。目前，尋找新的生產(chǎn)原料，低溫化生產(chǎn)，工藝簡便化，開發(fā)新的用途已成為泡沫玻璃發(fā)展的主要趨勢。利用選礦礦渣、工業(yè)廢棄物，低成本制備單一色調(diào)泡沫玻璃成為泡沫玻璃制備的首要任務(wù)，為實現(xiàn)這一目標，在泡沫玻璃配方中大量使用了不同的選礦礦渣、工業(yè)廢棄物，添加合適的添加劑，一定程度上降低了生產(chǎn)成本，提高了泡沫玻璃的綜合性能。但至今為止，仍未發(fā)現(xiàn)利用霓輝石礦渣作主要原料，采用粉末燒成法生產(chǎn)純正黑色泡沫玻璃 制品的報道。泡沫玻璃主要化學(xué)成分是Si02、Ca0、Al203、Mg0、Ti02、Na20等。霓輝石礦渣中約含有SiO2 45 %、Al20316 %、R2Ol I %、Fe20323 %，其主要成分與泡沫玻璃成分十分接近，可以直接來代替玻璃原料生產(chǎn)泡沫玻璃，這不僅可節(jié)約優(yōu)質(zhì)的玻璃原料，而且可減少排放，節(jié)約土地。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服以上不足，提供一種成本低、發(fā)色純正、性能優(yōu)異的黑色泡沫玻璃。本專利技術(shù)的另一目的是為了提供一種降低生產(chǎn)成本，保護生態(tài)環(huán)境，減少環(huán)境污染的黑色泡沫玻璃的制備方法。本專利技術(shù)的目的是這樣來實現(xiàn)的 本專利技術(shù)黑色泡沫玻璃，按重量份包括以下組分 霓輝石礦渣40— 60， 廢玻璃粉35— 55， 炭黑O. 2—0. 5， 氟娃酸鈉O—5, 磷酸鈉O— 5， 上述的霓輝石礦渣按重量份由 SiO2 40—50,Al2O3 15—20,CaOO. 2— l、Mg00. 1—0. 5、Fe20320—25、Ti02 O. 5—1. 5,K2O 2—4,Na2O 7—9, Co2O3 O. 3—1. 5,MnO2 O. 5 — I. 5 組成，其中Fe203、TiO2, Co2O3> MnO2有色金屬氧化物重量份之和為21. 3—29. 5 ;廢玻璃為Na2O+CaO— SiO2 玻璃。本專利技術(shù)黑色泡沫玻璃的制備方法，包括以下步驟 (1)將霓輝石礦渣放入球磨罐中球磨至300目以下，得到霓輝石礦渣粉； (2)將廢玻璃清洗干凈，烘干后球磨至300目以下，得到廢玻璃粉 (3)配料分別取過篩后的霓輝石礦渣粉、廢玻璃粉，按重量份數(shù)為 霓輝石礦渣粉廢玻璃粉炭黑氟硅酸鈉磷酸鈉=(40—60) (35—55) (O. 2—0. 5) (0—5) (O — 5)，配比配料；然后放入球磨罐中球磨至200目，得到混合料； (4)將上述球磨后的混合料放入耐熱鋼模具中，再將模具移入發(fā)泡爐中加熱； 預(yù)熱階段，自室溫以10 — 12°C /min的升溫速度升至400°C，保溫20— 30min ； 發(fā)泡階段，升溫速度為15 — 20°C /min升至850— 950°C ； 穩(wěn)泡階段，在850— 950°C恒溫下保溫30— 60min ； (5)快速冷卻階段，冷卻速度為15— 25°C /min，冷卻至500— 550°C，恒溫30— 60min ； (6)退火階段，降溫速度為I一2°C/ min，退火至50°C以下得泡沫玻璃。上述的步驟2 (1)、2 (2)和2 (3)中的干磨是利用氧化鋁球石作為研磨介質(zhì)，控制磨本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
黑色泡沫玻璃，按重量份包括以下組分：霓輝石礦渣？？？？？？？？？？？40—60，廢玻璃粉？？？？？？？？？？？？？35—55，炭黑？？？？？？？？？？？？？？？？？0.2—0.5，氟硅酸鈉？？？？？？？？？？？？？0—5，磷酸鈉？？？？？？？？？？？？？？？0—5，上述的霓輝石礦渣按重量份由SiO2？40—50、Al2O3？15—20、CaO0.2—1、MgO0.1—0.5、Fe2O320—25、TiO2？0.5—1.5、K2O？2—4、Na2O？7—9、Co2O3？0.3—1.5、MnO2？0.5—1.5組成，其中Fe2O3、TiO2、Co2O3、MnO2有色金屬氧化物重量份之和為21.3—29.5；廢玻璃為Na2O—CaO—SiO2玻璃。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：茍文吉，
申請(專利權(quán))人：會理縣紫源礦業(yè)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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