一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法技术

本发明专利技术涉及一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法，是针对镁还原渣污染严重的情况，采用与硅酸盐类的碎玻璃进行混合，以碳酸钙为发泡剂，硼砂为助熔剂，六偏磷酸钠为稳泡剂，采用材料预处理粉碎、按比例混合、微波加热烧结，制成泡沫玻璃，可用作建筑和装饰材料，此制备方法工艺先进，数据准确翔实，制备的泡沫玻璃强度好，硬度高，孔隙率为68%，体积密度为472g·mm-3，抗压强度为5.7MPa，抗折强度为3.2MPa，可在多种工业领域做建筑、装饰材料使用，是十分理想的用镁还原渣制备泡沫玻璃的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种镁还原渣制备泡沬玻璃的方法
本专利技术涉及，属冶金废渣利用、制备建筑装饰 材料的
。
技术介绍
镁是有色轻金属，由于镁及镁合金的性能优越，在航空航天、电子工业中得到了较 广泛的应用。 镁是由还原镁煅白得到的，在镁煅白的还原过程中将会产生镁还原渣，每生产1 吨镁就会产生5-6吨镁还原渣；镁还原渣易粉化，水化溶液显碱性，严重污染环境；随着镁 还原渣的大量排放堆积，不仅造成大量资源流失，而且占用了大量土地资源、破坏了地貌和 植被；如何对镁还原渣进行治理、回收利用是一个非常重要的研究课题。 泡沫玻璃具有机械强度高、导热系数小、不燃烧、不变形、易加工的优点，是一种性 能良好的保温隔热和吸声材料，也是一种轻质建筑和装饰材料。 如果将镁还原渣和碎玻璃结合利用，制备一种新型的轻质建筑和装饰材料是非常 可取的，既可以充分利用废渣，又可制成新的建筑和装饰材料。
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术的目的是针对
技术介绍
的状况，采用镁还原渣、碎玻璃为原料，碳酸钙为发泡 齐IJ，硼砂为助熔剂，六偏磷酸钠为稳泡剂，经研磨、混合、搅拌、微波烧结，制成泡沫玻璃，以 充分利用镁还原渣，制成建筑和装饰材料，以减少和消除废渣的污染，保护环境。 技术方案 本专利技术使用的化学物质材料为：镁还原渣、碎玻璃、碳酸钙、硼砂、六偏磷酸钠、洁净水， 其准备用量如下：以克、毫升为计量单位 镁还原渣：Ca055. 34%、Si0228. 2%、Mg09. 41%、Fe2035. 52%、Α12031· 53%，90g± lg 碎玻璃：Si0268. 84%、Na209. 18%、Ca07. 6%、Α12036· 32%、Κ205· 14%、Mg02. 41%、Fe2030. 51%， 174g±lg 碳酸?丐：CaC03,15g± lg 硼砂 Na2B407*10H20，12g±lg 六偏磷酸钠：Na6018P6,9g±lg 洁净水：H20,4000mL±50mL 制备方法如下： (1)预处理镁还原渣 ①研磨、过筛，将镁还原渣90g±lg置于研磨机内进行研磨，然后用200目筛网进行过 筛，研磨、过筛反复进行，研磨后使镁还原渣成细粉，粉体颗粒直径< 0. 074mm ; ②干燥，将研磨、过筛后的镁还原渣置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温 度100°C，干燥时间60min ; (2) 预处理碎玻璃 ① 清洗，将碎玻璃174g± lg置于清洗槽内，然后用洁净水1000mL进行清洗，清洗重复 进行3次； ② 干燥，将清洗后的碎玻璃置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度l〇〇°C， 干燥时间60min ; 破碎，将干燥后的碎玻璃置于破碎机内进行破碎，然后置于研磨机内进行研磨，用 200目筛网过筛，研磨、过筛反复进行，研磨后碎玻璃成细粉，粉体颗粒直径< 0. 074_ ; 研磨后将碎玻璃细粉置于干燥箱中保存，干燥箱中温度保持在l〇〇°C ; (3) 配料，混合 (￡:将预处理后的镁还原渣90g±lg、碎玻璃174g±lg、碳酸钙15g±lg、硼砂12g±lg、 六偏磷酸钠9g±lg，加入混合搅拌器内； 开启搅拌器，进行搅拌，搅拌器转数50r/min，搅拌时间30min ;搅拌后成混合细粉； (4) 微波炉烧制泡沫玻璃 泡沫玻璃的烧制是在微波加热炉内进行的，是在加热、发泡、稳定、退火过程中完成 的； ￠)将混合细粉置于石英容器中，然后置于微波加热炉内，并密闭； :宏开启微波加热炉的微波加热发生器，按预热、发泡、稳定、退火的顺序进行温度控 制： 预热：将微波加热发生器的加热温度控制在500°C ±2°C，并在此温度恒温保温 20min ； 发泡：将加热温度升至100(TC ±2°C，并在此温度恒温保温60min ; 稳定：将加热温度降到600°C ±2°C，并在此温度恒温保温60min ; 退火：关闭微波加热发生器，停止加热，使烧结体冷却至25°C，烧结体在冷却过程中完 成了退火，退火后的烧结体即为泡沫玻璃； (5) 检测、分析、表征 对制备的泡沫玻璃的形貌、色泽、化学成分、物相组成、体积密度、气孔率、化学物理性 能、力学性能进行检测、分析、表征； 用X射线衍射仪进行物相组成分析； 用万能测试仪进行物理性能、力学性能分析； 结论：泡沫玻璃为灰色泡沫状，泡沫内孔径为0. 1?3 mm，孔隙率为68%，体积密度为 472g · mnT3,抗压强度为5. 7MPa，抗折强度为3. 2MPa。 有益效果 本专利技术与
技术介绍
相比具有明显的先进性，是针对镁还原渣污染严重的情况，采用与 硅酸盐类的碎玻璃进行混合，以碳酸钙为发泡剂，采用预处理研磨，按比例混合，微波加热 烧制，制成泡沫玻璃，用作建筑和装饰材料，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，制备的泡 沫玻璃强度好，硬度高，孔隙率为68%，体积密度为472g · mm 3,抗压强度为5. 7MPa，抗折强 度为3. 2MPa，可在多种工业领域做建筑、装饰材料使用，是十分理想的用镁还原渣制备泡沫 玻璃的方法。 【附图说明】 图1为微波加热烧制泡沫玻璃状态图 图2为泡沫玻璃形貌图 图3为泡沫玻璃X射线衍射图谱 图中所示，附图标记清单如下： 1、微波加热炉，2、电控台，3、炉盖，4、微波加热发生器，5、工作台，6、石英容器，7、泡沫 玻璃，8、显示屏，9、指示灯，10、电源开关，11、微波加热控制器，12、加热时间控制器。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术做进一步说明： 图1所示，为微波加热烧制泡沫玻璃状态图，各部位置、连接关系要正确，按量配比，按 工艺参数控制，按序操作。 制备使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以克、毫升为计量单位。 泡沫玻璃的烧制是在微波加热炉内进行的，是在预热、发泡、稳定、退火过程中完 成的； 微波加热炉为立式，微波加热炉1下部为电控台2、上部为炉盖3 ;在微波加热炉1的内 壁上为设有微波加热发生器4,在微波加热炉1的内底部设有工作台5,在工作台5上置放 石英容器6、在石英容器6内为泡沫玻璃7 ;在电控台2上设有显示屏8、指示灯9、电源开关 10、微波加热控制器11、加热时间控制器12。 图2所示，为泡沫玻璃形貌图，图中所示，泡沫玻璃为灰色泡沫状，内部有气孔，孔 隙率为68%。 图3所示，为泡沫玻璃X射线衍射图谱，图中所示，纵坐标为衍射强度，横坐标为衍 射角2 Θ，在衍射角30°处有最高峰，此处晶相为CaSi03。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁还原渣、碎玻璃、碳酸钙、硼砂、六偏磷酸钠、洁净水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位镁还原渣：CaO55.34%、SiO228.2%、MgO9.41%、Fe2O35.52%、Al2O31.53%，90g±1g碎玻璃：SiO268.84%、Na2O9.18%、CaO7.6%、Al2O36.32%、K2O5.14%、MgO2.41%、Fe2O30.51%，174g±1g碳酸钙：CaCO3，15g±1g硼砂Na2B4O7•10H2O，12g±1g    六偏磷酸钠：Na6O18P6，9g±1g洁净水：H2O，4000mL±50mL制备方法如下：    (1)预处理镁还原渣①研磨、过筛，将镁还原渣90g±1g置于研磨机内进行研磨，然后用200目筛网进行过筛，研磨、过筛反复进行，研磨后使镁还原渣成细粉，粉体颗粒直径≤0.074mm；②干燥，将研磨、过筛后的镁还原渣置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度100℃，干燥时间60min；(2)预处理碎玻璃①清洗，将碎玻璃174g±1g置于清洗槽内，然后用洁净水1000mL进行清洗，清洗重复进行3次；②干燥，将清洗后的碎玻璃置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度100℃，干燥时间60min；破碎，将干燥后的碎玻璃置于破碎机内进行破碎，然后置于研磨机内进行研磨，用200目筛网过筛，研磨、过筛反复进行，研磨后碎玻璃成细粉，粉体颗粒直径≤0.074mm；研磨后将碎玻璃细粉置于干燥箱中保存，干燥箱中温度保持在100℃；(3)配料，混合将预处理后的镁还原渣90g±1g、碎玻璃174g±1g、碳酸钙15g±1g、硼砂12g±1g、六偏磷酸钠9g±1g，加入混合搅拌器内；开启搅拌器，进行搅拌，搅拌器转数50r/min，搅拌时间30min；搅拌后成混合细粉；(4)微波炉烧制泡沫玻璃    泡沫玻璃的烧制是在微波加热炉内进行的，是在加热、发泡、稳定、退火过程中完成的；将混合细粉置于石英容器中，然后置于微波加热炉内，并密闭；开启微波加热炉的微波加热发生器，按预热、发泡、稳定、退火的顺序进行温度控制：预热：将微波加热发生器的加热温度控制在500℃±2℃，并在此温度恒温保温20min；发泡：将加热温度升至1000℃±2℃，并在此温度恒温保温60min；稳定：将加热温度降到600℃±2℃，并在此温度恒温保温60min；退火：关闭微波加热发生器，停止加热，使烧结体冷却至25℃，烧结体在冷却过程中完成了退火，退火后的烧结体即为泡沫玻璃；(5)检测、分析、表征对制备的泡沫玻璃的形貌、色泽、化学成分、物相组成、体积密度、气孔率、化学物理性能、力学性能进行检测、分析、表征；用X射线衍射仪进行物相组成分析；用万能测试仪进行物理性能、力学性能分析；结论：泡沫玻璃为灰色泡沫状，泡沫内孔径为0.1～3㎜，孔隙率为68%，体积密度为472g·mm‑3，抗压强度为5.7MPa，抗折强度为3.2MPa。...

【技术特征摘要】
1. 一种镁还原渣制备泡沫玻璃的方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁还原 渣、碎玻璃、碳酸钙、硼砂、六偏磷酸钠、洁净水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位 镁还原渣：Ca055. 34%、Si0228 . 2%、Mg09. 41%、Fe2035. 52%、Α12031· 53%，90g± lg 碎玻璃：Si0268. 84%、Na209. 18%、Ca07. 6%、Α12036· 32%、Κ205· 14%、Mg02. 41%、Fe2030. 51%， 174g±lg 碳酸?丐：CaC03,15g± lg 硼砂 Na2B407*10H20，12g±lg 六偏磷酸钠：Na6018P6,9g±lg 洁净水：H20,4000mL±50mL 制备方法如下： (1) 预处理镁还原渣 ① 研磨、过筛，将镁还原渣90g±lg置于研磨机内进行研磨，然后用200目筛网进行过 筛，研磨、过筛反复进行，研磨后使镁还原渣成细粉，粉体颗粒直径< 0. 074mm ; ② 干燥，将研磨、过筛后的镁还原渣置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温 度100°C，干燥时间60min ; (2) 预处理碎玻璃 ① 清洗，将碎玻璃174g± lg置于清洗槽内，然后用洁净水1000mL进行清洗，清洗重复 进行3次； ② 干燥，将清洗后的碎玻璃置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度l〇〇°C， 干燥时间60min ; f破碎，将干燥后的碎玻璃置于破碎机内进行破碎，然后置于研磨机内进行研磨，用 200目筛网过筛，研磨、过筛反复进行，研磨后碎玻璃成细粉，粉体颗粒直径< 0. 074_ ; ?研磨后将碎玻璃细粉置于干燥箱中保存，干燥箱中温度保持在l〇〇°C ; (3) 配料，混合 3}将预处理后的镁还原渔90g±lg、碎玻璃174g±lg、碳酸|丐15g±lg、硼砂12g±lg、 六偏磷酸钠9g±lg，加入混合搅拌器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明照，张耀斌，梁一然，梁晓波，王国卫，毛嘉，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14