一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法
2023-09-09 17:21:40 4
專利名稱：一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法
技術領域：
本發明屬於泡沫陶瓷保溫材料製備技術領域，涉及利用廢料製備建築保溫材料的方法，特別涉及一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法。
背景技術：
隨著我國國民經濟的發展，建築行業新型牆體材料面臨著更新換代的挑戰，在「國民經濟與社會發展『十二五』計劃和2015年遠景綱要」中，已將建築節能和廢物利用列為國家的重要產業。近年來，我國住宅進入大規模建設時期，而牆體材料佔建築材料70%的比例，其需求量大大增加。 面對這樣大規模牆體節能材料的使用，開發新的清潔能源與節約用能是實現經濟可持續發展的必要步驟，而目前使用最為普便的保溫隔熱材料包括無機材料和有機材料兩種。無機材料包括膨脹珍珠巖、加氣混凝土、巖棉、玻璃棉等，這些材料施工難度大，鬆散度大。有機材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨脂泡沫塑料等，存在燃點低，易中毒，建築同病多等缺點，及大地危及到人民生命和財產的安全。泡沫陶瓷是20世紀70年代發展起來的一種新型輕質保溫材料，由於它具有氣孔率高、熱導係數低、重量輕、硬度高、抗熱震、耐高溫、耐腐蝕及良好的機械強度等優良性能。在泡沫陶瓷中由於閉氣孔的存在，降低了其放熱效率，減少了熱傳播過程中的對流，使泡沫陶瓷具有熱傳導率低、抗熱震性能優良等性能，發展成為一種理想的建築防火保溫隔熱材料。目前，製備泡沫陶瓷保溫材料的方法主要有粉末整體發泡法和漿料發泡法(劉培生·多孔材料引論[M] 清華大學出版社，2004年9月第一版)。粉末整體發泡法是採用碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋁和雙氧水等發泡劑，製得獲得小孔泡沫陶瓷的製備工藝，該方法成型泡沫陶瓷工藝較複雜，不易控制，且製備的泡沫陶瓷易出現粉化剝落現象並含有大量閉氣孔，所以推廣利用率低；漿料發泡法是利用陶瓷懸浮液進行發泡，經乾燥脫模再燒法工藝，該方法同樣存在工藝複雜，成本較高，不易連續製造大尺寸的多孔泡沫陶瓷的缺陷。
發明內容
本發明是為了解決現有技術存在的成本高、工藝複雜、不易連續製造大尺寸的多孔泡沫陶瓷保溫材料的缺陷，而提供了一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法。本發明是通過以下技術方案實現的
一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，包括以下步驟
(1)將廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，烘乾，球磨粉碎，得到細度<IOOum的廢玻璃陶瓷粉；
(2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數30—40 :10-15 5—7 10—18 :25—35 :1. 8—2. 2 :1. 1—1. 5的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；
(3)將混合泥漿採用壓力式噴霧造粒乾燥機乾燥，出口溫度控制在90—120°C，將製得的粉料裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中；
(4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入加熱爐內加熱，加熱至1120—1150°C，然後退火，冷卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。進一步地，步驟(I)中所述的球磨是利用氧化鋁球石作為研磨介質磨球，磨球和廢玻璃陶瓷片質量比為2 2. 3 :1，研磨22-26h，在粉碎前要將收集來的廢棄玻璃陶瓷片用清水衝洗數遍，除去灰塵、汙物，再將乾淨的碎片放入烘箱中烘乾，然後進行粉碎，使廢料粒度細度< lOOum，若顆粒過粗，膨脹性差，形成粗大的泡沫陶瓷，反之，膨脹性好，但不利於發泡劑的均勻混合，磨好的粉要一直放在烘箱裡保持乾燥，以備使用，否則，潮溼的粉料不利於均勻發泡。
所述的發泡劑包括碳黑、碳酸矽、碳酸鈣、白方石粉、金雲母、石墨、二氧化錳、或者它們的混合物，不同的發泡劑要求的發泡溫度和發泡時間不同，所製成的泡沫陶瓷的孔徑和孔壁薄厚也不同，要選取適合基層配方的發泡劑，使製成的泡沫陶瓷孔徑均勻，孔壁較薄；在使用時，發泡劑必須和粉料充分均勻混合，混合時要防止有機物或粉塵混入原料中，以免產生異常發泡部位，而導致產品質量下降，混合時間與混合方法、設備及混合強度有關。所述的改性劑包括三氧化二銻、硼砂、偏磷酸鈉、硫酸鋇、氟矽酸納、碳酸鈉、乙二氨鹽，根據組分含量的不同，可以選擇不同改性劑，加入適量的改性劑能夠改善泡沫陶瓷的性能增大發泡溫度範圍，減少連通孔，提高機械強度，提示成品率。所述的廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑的質量份數 35 13 6 15 30 2 1. 3。所述的步驟(2)中的溼磨是利用氧化鋁球作為研磨介質磨球，磨球、混合料和水的質量為2 2. I :1 :0. 6 O. 8，研磨10 13小時。所述的步驟(3)中的發泡耐火材料模具尺寸為1100X 1260X80mm。所述的步驟(4)中的加熱爐為連續式的遂道窯。與現有技術相比，本發明具有以下優點
(I)本發明採用廢玻璃陶瓷片等廢料製備泡沫陶瓷保溫板，不僅節約資源，降低生產成本，而且保護了環境，變廢為寶。(2)本發明製備工藝簡單，可連續製成大尺寸的多孔泡沫陶瓷保溫板。(3)依據本發明方法值得的泡沫陶瓷保溫板機械強度高，絕熱性能良好，是優良的防火材料，而且不易脆化，穩定性好，而且染色性能好，可作為保溫裝飾材料。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明做進一步說明。實施例I
一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，包括以下步驟
(I)將收集來的廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，然後放入烘廂內烘乾，取出立即裝入球磨機內粉碎，控制磨球和玻璃陶瓷片比為2 :1，球磨23小時，使細度彡IOOum ；(2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數3012 5 15 35 :2. 2 :1. 3的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；
所述的發泡劑為選用碳黑、碳酸鈣、石墨；所述的改性劑為氟矽酸鈉；
(3)將混合泥漿採用壓力式噴霧乾燥機造粒，出口溫度控制在93°C，將製得的粉料裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中；
(4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入加熱爐內加熱，加熱至1125°C，然後退火，冷卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。實施例2
一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，包括以下步驟
(1)將收集來的廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，然後放入烘廂內烘乾，取出立即裝入球磨機內粉碎，控制磨球和玻璃陶瓷片質量比為2. 2 :1，球磨26小時，使細度彡IOOum ；
(2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數33
126 10 30 2 :1. I的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；
所述的發泡劑為碳黑、碳酸鋁矽、碳酸鈣、白雲石粉；所述的改性劑為硫酸鋇；
溼磨是利用氧化鋁球作為研磨介質磨球，磨球、混合料和水的質量為2 1 0. 6，研磨12小時；
(3)將混合泥漿採用壓力式噴霧乾燥機造粒，出口溫度控制在100°C，將製得的粉料裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中，具尺寸1100X 1260 X 80_ ；
(4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入加熱爐內加熱，加熱至1120°C，然後退火，冷卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。實施例3
一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，包括以下步驟
(1)將收集來的廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，然後放入烘廂內烘乾，取出立即裝入球磨機內粉碎，控制磨球和玻璃陶瓷片質量比為2 :1，球磨22小時，使細度彡IOOum ；
(2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數40
137 18 25 :1. 8 :1. 5的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；
所述的發泡劑為二氧化錳；所述的改性劑為乙二氨鹽、碳酸鈉；
溼磨是利用氧化鋁球作為研磨介質磨球，磨球、混合料和水的質量為2. I 1 0. 7，研磨12小時；
(3)將混合泥漿採用壓力式噴霧乾燥機造粒，出口溫度控制在120°C，將製得的粉料裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中；
(4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入連續式的遂道窯內加熱，加熱至1130°C，然後退火，冷卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。實施例4
一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，包括以下步驟
(I)將收集來的廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，然後放入烘廂內烘乾，取出立即裝入球磨機內粉碎，控制磨球和玻璃陶瓷片質量比為2. 3 :1，球磨24小時，使細度彡IOOum ；
(2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數3515 5 13 28 2 :1. 3的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；
所述的發泡劑為金雲母；所述的改性劑為三氧化二銻；
溼磨是利用氧化鋁球作為研磨介質磨球，磨球、混合料和水的質量為2 1 0. 8，研磨12小時；
(3)將混合泥漿採用壓力式噴霧乾燥機造粒，出口溫度控制在90°C，將製得的粉料裝入塗有氯化鋁的發泡耐火材料模具中；
(4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入加熱爐內加熱，加熱至1140°C，然後退火，冷 卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。 實施例5
一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，包括以下步驟
(1)將收集來的廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，然後放入烘廂內烘乾，取出立即裝入球磨機內粉碎，控制磨球和玻璃陶瓷片質量比為2. 2 :1，球磨24小時，使細度彡IOOum ；
(2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數35
136 15 30 2 :1. 3的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；
所述的發泡劑為炭黑、石墨；所述的改性劑為硫酸鋇、偏磷酸鈉；
溼磨是利用氧化鋁球作為研磨介質磨球，磨球、混合料和水的質量為2 1 0. 8，研磨12小時；
(3)將混合泥漿採用壓力式噴霧乾燥機造粒，出口溫度控制在110°C，將製得的粉料裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中；
(4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入連續式的遂道窯內加熱，加熱至1150°C，然後退火，冷卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。
權利要求
1.一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)將廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，烘乾，球磨粉碎，得到細度<IOOum的廢玻璃陶瓷粉； (2)將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數30—40 :10-15 5—7 :10-18 :25-35 :1. 8—2. 2 :1. 1—1. 5的配比混合，製成混合料並將混合料放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿； (3)將混合泥漿採用壓力式噴霧造粒乾燥機乾燥，出口溫度控制在90—120°C，將製得的粉料裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中； (4)將裝有粉料的發泡耐火材料模具送入加熱爐內加熱，加熱至1120—1150°C，然後退火，冷卻、切割、即得建築用泡沫陶瓷保溫板。
2.根據權利要求I所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，步驟(I)中所述的球磨是利用氧化鋁球石作為研磨介質磨球，磨球和廢玻璃陶瓷片質量比為2 2. 3 :1，研磨22-26h。
3.根據權利要求I或2所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，所述的發泡劑包括碳黑、碳酸矽、碳酸鈣、白方石粉、金雲母、石墨、二氧化錳、或者它們的混合物。
4.根據權利要求I或2所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，所述的改性劑包括三氧化二銻、硼砂、偏磷酸鈉、硫酸鋇、氟矽酸納、碳酸鈉、乙二氨鹽。
5.根據權利要求I或2所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，所述的廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑的質量份數35 13 6 15 30 2 I. 3。
6.根據權利要求I或2所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，所述的步驟(2)中的溼磨是利用氧化鋁球作為研磨介質磨球，磨球、混合料和水的質量為2 2. I :1 :0. 6 0. 8，研磨10 13小時。
7.根據權利要求I或2所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，所述的步驟(3)中的發泡耐火材料模具尺寸為1100X 1260X80_。
8.根據權利要求I或2所述的利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，其特徵在於，所述的步驟(4)中的加熱爐為連續式的遂道窯。
全文摘要
本發明公開了一種利用廢玻璃陶瓷片製備泡沫陶瓷保溫板的方法，屬於泡沫陶瓷保溫板製備技術領域。步驟為將廢玻璃陶瓷片用清水衝洗乾淨，烘乾，球磨粉碎，得到細度≤100μm的廢玻璃陶瓷粉；將廢玻璃陶瓷粉、粉煤灰、爐渣、煤矸石、陶瓷尾礦、發泡劑、改性劑按質量份數30—40∶10—15∶5—7∶10—18∶25—35∶1.8—2.2∶1.1—1.5的配比混合，放入球磨機中溼磨混勻，形成混合泥漿；採用壓力式噴霧造粒乾燥機乾燥後裝入塗有氧化鋁的發泡耐火材料模具中；在加熱爐內加熱至1120—1150℃，然後退火，冷卻、切割、即得。本發明生產成本低，工藝簡單，可連續製成大尺寸的多孔泡沫陶瓷保溫板，產品性能好。
文檔編號C04B35/622GK102964143SQ201210496820
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者李宏偉, 賈志才 申請人:山西安晟科技發展有限公司