一種利用銅尾礦製備保溫材料的方法
2023-06-06 02:23:06
專利名稱：一種利用銅尾礦製備保溫材料的方法
技術領域：
本發明涉及無機保溫材料，具體的說是一種利用銅尾礦製備微孔輕質保溫材料的方法。
背景技術：
市場上常見的無機保溫材料較多，如莫來石保溫磚，硅藻土保溫磚和珍珠巖保溫磚等，這些保溫材料雖能起到隔熱阻燃的效果，但仍存在自重大，導熱係數較高強度低很多缺陷。微孔材料體內含有大量的微小空隙，保溫性能優於普通材料，具有良好的節能保溫效果和較低的體積密度，如申請號200510022384. 8文獻公布了微孔保溫頁巖材料的生產方法，它與傳統的多孔保溫材料相比，採用微孔來降低導熱係數，減輕密度。但是，由於其採用的主要材料並非廢物利用，且發泡劑產生微孔的數量和均勻性還很有限。
發明內容
本發明的目的在於提供一種利用銅尾礦製備微孔輕質保溫材料的方法。為實現上述目的，本發明採用的技術方案一種利用銅尾礦製備保溫材料的方法利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、陳化後，成型，高溫處理，獲得輕質微孔材料；各成分按重量百分比計，銅尾礦30-80% ;膠粘劑5-35% ;發泡劑1-10% ;助熔劑0_10%。所述各成分按重量百分比計，銅尾礦50-70% ;膠粘劑10-25% ;發泡劑3-7% ;助熔劑2_5%。所述利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、室溫下靜置陳化後，以O-1OMpa壓力成型，並以500°C -1400°C高溫處理3_20分鐘，通過切割或打磨進行表面加工即獲得輕質微孔材料。所述利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、室溫下靜置陳化後，以O-1OMpa壓力成型，優選l-5MPa，並以600°C-1200°C高溫處理3-10分鐘，通過切割或打磨進行表面加工即獲得輕質微孔材料。所述膠粘劑為矽酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽或硼酸鹽無機膠粘劑。所述發泡劑為含碳類物質的高溫分解物質。所述發泡劑為碳粉、煤粉、纖維素、碳酸鈉或碳酸鈣。所述助熔劑為含有鈉離子或鉀離子的鹽類中的一種或多種。所述助溶劑氟矽酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、氟化鈉、氟化鉀或磷酸鉀中的一種或多種。本發明所具有的優點本發明以銅尾礦為主要體原料，加入發泡物質，通過高溫燒結製備微孔輕質保溫材料，保溫材料應用於建築外牆和工業管道等的保溫處理，該保溫材料具有密度低、保溫性能好、阻燃等特點，通過本發明方法所得保溫材料密度為O. 3-0. 5g/cm3,導熱係數O. 08-0. 12W/(m°C )，可以在550°C以下溫度範圍內使用。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。利用銅尾礦為主要原料，經過粉磨(粒度小於100目)，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、陳化後，成型，高溫處理，表面加工，獲得輕質微孔材料。本發明中所述的「以銅尾礦為主要原料」是指銅尾礦佔原料的30-80% (重量比)，優選50-70% ;所述的「膠粘劑」為矽酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等無機膠粘劑，尤其是此類無機膠粘劑中的高溫固化型膠粘劑，其佔原料的總量比為5-35%，優選10-25%;所述的「發泡劑」為含碳類物質(如碳粉、煤粉、纖維素等)、高溫分解物質(如碳酸鈉、碳酸鈣等)中的至少一種，使用量為總料量的1-10% (重量比)，優選3-7% ;所述的「助熔劑」為氟矽酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉等含有鈉離子或鉀離子的鹽類中的一種或多種，用量為0-10%，優選2-5% ;本發明中所述的成型是指混合好的原料在模具內成型，成型壓力為O-1OMpa ;本發明中所述的高溫處理溫度為5000C -1400°C，優選600-1200°C，高溫保溫時間為3-20分鐘，優選3-10分鐘；本發明中的「表面加工」其目的在於保證產品的形狀。本發明產品性能特點為密度為O. 3-0. 5g/cm3,導熱係數O. 08-0. 12W/(m°C )，可以在550°C以下溫度範圍內使用。實施例1利用銅尾礦經過粉磨，使之粒度小於100目，各原料按如下重量比混合尾礦65%,磷酸氫鋁20%，碳粉5%，碳酸鈉10%充分混合，室溫下靜置陳化後裝入模具，在5Mpa壓力下成型後，放入高溫爐內，在1050°C保溫燒結10分鐘，自然冷卻至室溫，而後通過切割或打磨進行表面加工，即獲得 輕質微孔材料。測定上述所得其密度為O. 46g/cm3,導熱係數O. 085ff/(m°C )。實例2利用銅尾礦經過粉磨，使之粒度小於100目，各原料按如下重量比混合尾礦70 %，矽酸鎂25 %，澱粉3 %，氟化鈉2 %充分混合，室溫下靜置陳化裝入模具，在3Mpa壓力下成型後，放入高溫爐內，在1200°C保溫燒結12分鐘，自然冷卻至室溫，而後通過切割或打磨進行表面加工，即獲得輕質微孔材料。測定上述所得其密度為O. 48g/cm3,導熱係數O. llff/ (m°C )。實例3利用銅尾礦經過粉磨，使之粒度小於100目，各原料按如下重量比混合尾礦64%,娃酸鎂25%,煤粉6%,氟娃酸鈉5%充分混合,室溫下靜置陳化裝入模具,在5Mpa壓力下成型後，放入高溫爐內，在950°C保溫燒結8分鐘，自然冷卻至室溫，而後通過切割或打磨進行表面加工，即獲得輕質微孔材料。測定上述所得其密度為O. 39g/cm3,導熱係數O. 082W/ (m°C )。
權利要求
1.一種利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、陳化後，成型，高溫處理，獲得輕質微孔材料；各成分按重量百分比計，銅尾礦30-80% ;膠粘劑5-35% ;發泡劑1-10% ;助熔劑0_10%。
2.按權利要求1所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於所述各成分按重量百分比計，銅尾礦50-70% ;膠粘劑10-25% ;發泡劑3-7% ;助熔劑2_5%。
3.按權利要求1或2所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、陳化後，以O-1OMpa壓力成型，並以500°C -1400°C高溫處理3-20分鐘，表面加工即獲得輕質微孔材料。
4.按權利要求3所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、陳化後，以O-1OMpa壓力成型，優選l-5MPa，並以600°C -1200°C高溫處理3-10分鐘，表面加工即獲得輕質微孔材料。
5.按權利要求1或2所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於所述膠粘劑為矽酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽或硼酸鹽無機膠粘劑。
6.按權利要求1或2所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於所述發泡劑為含碳類物質的高溫分解物質。
7.按權利要求5所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於所述發泡劑為碳粉、煤粉、纖維素、碳酸鈉或碳酸鈣。
8.按權利要求1或2所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於所述助熔劑為含有鈉離子或鉀離子的鹽類中的一種或多種。
9.按權利要求8所述的利用銅尾礦製備保溫材料的方法，其特徵在於所述助溶劑氟矽酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、氟化鈉、氟化鉀或磷酸鉀中的一種或多種。
全文摘要
本發明涉及無機保溫材料，具體的說是一種利用銅尾礦製備微孔輕質保溫材料的方法。利用銅尾礦經過粉磨，加入膠粘劑、發泡劑以及助熔劑，充分混合、陳化後，成型，高溫處理，獲得輕質微孔材料；各成分按重量百分比計，銅尾礦30-80％；膠粘劑5-35％；發泡劑1-10％；助熔劑0-10％。本發明製備的保溫材料導熱係數小，耐腐蝕、防火性能好等特點。
文檔編號C04B28/00GK103030341SQ20111030323
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月9日 優先權日2011年10月9日
發明者丁向群, 李剛, 王曉丹, 潘陽 申請人:中國科學院瀋陽應用生態研究所