一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板及其制备方法，本发明专利技术保温板的质量百分比组成为：铜尾矿55％～80％，膨润土5％～15％，长石5％～15％，石膏5％～10％，水泥2％～15％，纤维素0.5％～2％，保温板通过本发明专利技术所公开的制备方法制备而成；本发明专利技术铜尾矿泡沫陶瓷保温板废渣利用率高，可以大量消纳铜尾矿，实现了铜尾矿资源化综合利用；同时本发明专利技术制备工艺较为简单，具有较高实用价值，所制备的保温板具有保温隔热性能好、防火达到A级、耐腐蚀的特点。

Copper tailings foam ceramic insulation board and preparation method thereof

The invention discloses a copper tailings foam ceramic insulation board and a preparation method thereof. The quality percentage of the insulation board comprises copper tailings 55% to 80%, bentonite 5% to 15%, feldspar 5% to 15%, gypsum 5% to 10%, cement 2% to 15%, cellulose 0.5% to 0.5%, and insulation board prepared by the preparation method disclosed by the invention. The ceramic insulation board has high utilization rate of waste residue, can absorb a large amount of copper tailings, and realize the comprehensive utilization of copper tailings resources; at the same time, the preparation process of the ceramic insulation board is relatively simple and has high practical value, and the prepared insulation board has the characteristics of good thermal insulation, fire protection up to grade A and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板及其制备方法
本专利技术涉及一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板及其制备方法，属于工业固废资源综合利用和环境保护领域。
技术介绍
在我国，大量的铜尾矿等工业废弃物因国家工业化的发展而堆积，铜尾矿的堆积不仅占用土地，污染环境，耗费大量的人力物力，而且尾矿坝的存在也对当地环境造成很大的危害和影响。经有关部门多方鼓励加大尾矿资源综合利用，虽然已有对铜尾矿中的有价金属成分进行再次分选，或利用铜尾矿制备新型建筑材料等技术成果出现，但目前仍然存在的问题是：铜尾矿综合利用率不高，在造成严重的资源浪费的同时，给社会和环境带来巨大的经济压力和安全隐患。我国目前铜尾矿存量巨大，怎样消纳这些堆积物，做好铜尾矿的再次利用是我国当前循环经济的重要任务。2009年9月20日，公安部、住房和城乡建筑部联合颁发了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，首次明确了A级不燃保温材料的使用要求。专利技术人从铜尾矿是在铜矿选矿过程中产生的固体废渣的角度开始考虑，在综合分析后确定其含有大量的硅酸盐矿物，为了大量消纳铜尾矿、将铜尾矿制备成符合各项标准规定且不会对人体和环境造成影响的建筑用材，专利技术人认为制备外墙用泡沫陶瓷材料比较适宜。传统外墙保温材料大多是有机高分子材料，存在着安全性差，易老化，易燃烧，防火性能低，燃烧时的烟雾大、毒性大，其达不到A级的防火要求。之后，专利技术人经过大量的试验，终于制备成一种能够大量消纳铜尾矿的陶瓷材料。本专利技术制得的泡沫陶瓷保温板具有废渣利用率高、保温隔热性能好、防火达到A级、耐腐蚀等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铜尾矿泡沫陶瓷及其制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：本专利技术保温板的质量百分比组成为：铜尾矿55％～80％，膨润土5％～15％，长石5％～15％，石膏5％～10％，水泥2％～15％，纤维素0.5％～2％。本专利技术保温板通过下述方法制备，包括步骤：1)以铜尾矿55g～75g为基准，按下述质量比取各原料：铜尾矿：膨润土：长石：石膏：水泥：纤维素＝55％～80％：5％～15％：5％～15％：5％～10％：2％～15％：0.5％～2％；将各原料置搅拌机中混合均匀，得混合料，备用；2)按质量比1:80～100的比例分别称取发泡剂和水，然后将发泡剂加入水中并快速搅拌使其发泡，待泡沫量增加不明显时停止搅拌，备用；3)按质量比1.5～4:10000的比例分别称取石膏缓凝剂和水，将缓凝剂加入水中并搅拌均匀，备用；4)将步骤1)配合好的混合料置于搅拌器中，向其中加入混合料质量1.0～1.4倍的步骤3)配好的水，混合搅拌均匀；然后再加入180mL～225mL步骤2)制备的泡沫，再次高速搅拌10秒使其混合均匀，得浆料；5)将步骤4)所得浆料倒入模具中，均匀分布使之密实，静置1～3小时后抹平表面；将浆料带成型模具在室温下干燥1天～3天，拆模，得坯体；6)将步骤5)所得坯体在室温下干燥40～56小时，然后将坯体放在100℃～110℃的鼓风干燥箱中干燥8小时～16小时；7)将经步骤6)干燥后的坯体放入电炉中按烧成制度进行烧结，得泡沫陶瓷。烧成制度为：室温至100～200℃升温速度为3～6℃/min；在100～200℃下保温20min～60min；100～200℃至500～700℃升温速度为3～8℃/min，在500～700℃下保温40min～80min；500～700℃至900～1150℃升温速度为5～10℃/min；在900～1150℃下保温100min～150min，煅烧结束后按1.5～3℃/min的速度冷却。为了获得更好的效果和产品性能，优选：步骤1)中所述铜尾矿细度为通过80μm方孔筛的筛余小于10％；步骤1)中所述膨润土细度为通过80μm方孔筛的筛余小于10％；步骤2)中的所述的发泡剂是十二烷基磺酸钠与甲基纤维素醚按质量比1:1～3的混合物；步骤3)中所述石膏缓凝剂为柠檬酸钠或柠檬酸缓凝剂。本专利技术的优点和特点：1.本专利技术铜尾矿泡沫陶瓷保温板废渣利用率高，可以消纳大量的铜尾矿。不仅减少了对自然资源的消耗，同时也降低了制作泡沫陶瓷的成本；本专利技术实现了铜尾矿资源化综合利用，且有利于环境保护，具有良好的社会、环境及经济效益。2.本专利技术铜尾矿泡沫陶瓷保温板，具有保温隔热性能好、防火达到A级、耐腐蚀等优点。3.制备工艺较为简单，具有较高实用价值。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。但实施例不限制本专利技术。实施例1以铜尾矿67.0g为基准，按质量百分比取各物料：铜尾矿70.9％，膨润土7.1％，长石10.6％，石膏7.1％，水泥3.5％，纤维素0.8％，将各物料置于搅拌机中混合均匀，得混合料，备用；将十二烷基磺酸钠与甲基纤维素醚以质量比1：2.5的比例混合均匀，然后称取12.5克置于容器中，向容器中加入1000毫升水快速搅拌4分钟使其发泡得所需泡沫；向上述制备好的混合料中加入100毫升掺有石膏缓凝剂的水，水中石膏缓凝剂的掺入量为石膏用量的万分之三；搅拌均匀，然后再加入180mL制备好的泡沫，再次均匀搅拌,得浆料。将浆料倒入模具中，使之密实，静置3小时后抹平表面；在室温下干燥2天后，拆模，得坯体。将坯体置于105℃的鼓风干燥箱中干燥12小时后按所述煅烧制度烧结坯体，得本专利技术泡沫陶瓷。煅烧制度为：室温至150℃升温速度为4℃/min；在150℃下保温30分钟；150℃至600℃升温速度为5℃/min，在600℃下保温60分钟；600℃至1150℃升温速度为7℃/min；在1150℃下保温120分钟，煅烧结束后按2℃/min的速度冷却。测试结果：制得的泡沫陶瓷的性能指标如下：抗压强度：1.53MPa；体积密度：0.47g/cm3；导热系数：0.12W/(m.k)；吸水率：5％。实施例2以铜尾矿67.0g为基准，按质量百分比取以下材料，铜尾矿66.2％，膨润土6.6％，长石9.9％，石膏6.6％，水泥9.9％，纤维素0.8％，置搅拌机中混合均匀，得到混合料，备用。其余按照实施例1进行操作，制得本专利技术泡沫陶瓷。测试结果：制得的泡沫陶瓷的性能指标如下：抗压强度：1.48MPa；体积密度：0.46g/cm3；导热系数：0.11W/(m.k)；吸水率：4％。实施例3以铜尾矿67.0g为基准，按质量百分比取以下材料：铜尾矿66.2％，膨润土6.6％，长石9.9％，石膏9.9％，水泥6.6％，纤维素0.8％称取，在搅拌机中混合均匀，得到混合料；其余按照实施例1进行操作，制得本专利技术泡沫陶瓷。测试结果：制得的泡沫陶瓷的性能指标如下：抗压强度：1.62MPa；体积密度：0.45g/cm3；导热系数：0.105W/(m.k)；吸水率：4.8％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板，其特征在于保温板的质量百分比组成为：铜尾矿55％～80％，膨润土5％～15％，长石5％～15％，石膏5％～10％，水泥2％～15％，纤维素0.5％～2％。

【技术特征摘要】
1.一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板，其特征在于保温板的质量百分比组成为：铜尾矿55％～80％，膨润土5％～15％，长石5％～15％，石膏5％～10％，水泥2％～15％，纤维素0.5％～2％。2.如权利要求1所述的一种铜尾矿泡沫陶瓷保温板的制备方法，其特征在于包括步骤：1)以铜尾矿55g～75g为基准，按下述质量比取各原料：铜尾矿：膨润土：长石：石膏：水泥：纤维素＝55％～80％：5％～15％：5％～15％：5％～10％：2％～15％：0.5％～2％；将各原料置搅拌机中混合均匀，得混合料，备用；2)按质量比1:80～100的比例分别称取发泡剂和水，然后将发泡剂加入水中并快速搅拌使其发泡，待泡沫量增加不明显时停止搅拌，备用；3)按质量比1.5～4:10000的比例分别称取石膏缓凝剂和水，将缓凝剂加入水中并搅拌均匀，备用；4)将步骤1)配合好的混合料置于搅拌器中，向其中加入混合料质量1.0～1.4倍的步骤3)配好的水，混合搅拌均匀；然后再加入180mL～225mL步骤2)制备的泡沫，再次高速搅拌10秒使其混合均匀，得浆料；5)将步骤4)所得浆料倒入模具中，均匀分布使之密实，静置1～3小时后抹平表面；将浆料带成型模具在室温下干燥1天～3天，拆模，得坯体；6)将步骤5)所得坯体...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海燕，石译文，余若雨，赵娟，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津,12