一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料及其制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料及其制造工艺：（1）、按照重量百分比取拜耳法赤泥42～51%、高岭土15～20%、氢氧化铝20～25%、氟化铝3～5%、石墨粉3～5%、碳酸氢钠3～5%以及10%的氢氧化钠溶液5～8%；（2）、将上述原料分别破碎并球磨；（3）、将原料放入在三维立体混料机中混合；（4）、将混合后的原料放入到氢氧化钠溶液混合均匀；（5）、将混合物料加入模具内压制成型并干燥；（6）、将烘干的生坯进行焙烧即可得到赤泥质多孔陶瓷隔热材料。本发明专利技术以赤泥为主要原料生产出了高附加值产品多孔陶瓷隔热材料，提供了对赤泥有效处理的一种方法，同时大大降低了该建筑隔热材料的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料及其制造工艺
本专利技术涉及隔热材料制造
，具体涉及一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料及其制造工艺。
技术介绍
近年来，随着我国氧化铝产量的不断提高，赤泥的排放量逐年攀升。赤泥属于有色金属冶金中有害废弃物，正常情况下露天堆存。长时间经过风吹、雨淋之后，赤泥中高碱性成分、放射性元素会破坏周围土壤的生态平衡。数亿吨的赤泥堆积对环境造成的压力已成为人类要解决的迫切问题。拜耳法赤泥中富含氧化铝和二氧化硅，这些都是陶瓷材料的必用原料。通过成本简单工艺回收二次资源，实现变废为宝，这样做对环境保护、资源再生和再利用具有十分重要意义。随着我国经济的较快增长，能源消耗迅速增加，能源短缺问题与日俱增。为了降低建筑方面能源消耗，建筑隔热材料的研究成为新材料方面的热点话题之一。有机保温材料具有保温效果优良、质轻和施工方便等优点，但存在易燃和稳定性差的缺陷，因此在建筑领域得不到广泛应用。多孔陶瓷隔热材料具有耐酸、碱腐蚀，耐高温和热震稳定性好等优良性能，因此有取代有机保温材料的趋势。已有申请号为201410090665.6中国专利文献公开了一种多孔保温材料，该专利将生活垃圾中陶瓷材料部分经过粉碎、湿磨、预压成型和高温烧结制成，该多孔陶瓷保温材料工艺流程短和易操作，但存在气孔率和比强度之间矛盾，气孔率高（导热系数低）时比强度低，比强度高时气孔率低（导热系数高）。使得该多孔陶瓷保温材料的效果达不到理想的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料及其制造工艺，以赤泥为主要原料生产具有高附加值的多孔陶瓷隔热材料。本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料，由以下重量百分比的原料制成：拜耳法赤泥42～51%、高岭土15～20%、氢氧化铝20～25%、氟化铝3～5%、石墨粉3～5%、碳酸氢钠3～5%以及10%的氢氧化钠溶液5～8%。作为本专利技术一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的进一步优化：由以下重量百分比的原料制成：拜耳法赤泥51%、高岭土15%、氢氧化铝20%、氟化铝3%、石墨粉3%、碳酸氢钠3%以及10%的氢氧化钠溶液5%。作为本专利技术一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的进一步优化：所述拜耳法赤泥主要组成为SiO215～20%、Fe2O320～24%、Al2O325～30%、MgO1～2%、CaO10～15%、Na2O8～13%和K2O0.1～0.3%。作为本专利技术一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的进一步优化：所述高岭土主要组成为SiO270～75%、Al2O315～20%、CaO0.5～1.0%、Fe2O30.5～1.0%、Na2O0.5～1.0%、K2O2～5%和MgO0.5～1.0%。一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的制造工艺，包括以下步骤：（1）、按照重量百分比取拜耳法赤泥42～51%、、高岭土15～20%、氢氧化铝20～25%、氟化铝3～5%、石墨粉3～5%、碳酸氢钠3～5%以及10%的氢氧化钠溶液5～8%，备用；（2）、将拜耳法赤泥、高岭土、氢氧化铝、氟化铝、石墨粉、碳酸氢钠分别经过破碎机粗碎成5mm以下的颗粒，然后再分别放入球磨机中球磨后过160目筛；（3）、将步骤（2）过筛后的原料放入在三维立体混料机中混合10h；（4）、将步骤（3）经过混合后的原料放入到氢氧化钠溶液混合均匀，并浸润0.5h，得到混合物料；（5）、将步骤（4）得到的混合物料加入模具内，在20MPa压力下压制成型；脱模后的样品在干燥箱内150℃条件下干燥3h；（6）、将烘干的生坯试样置入马弗炉内按下列几个阶段进行焙烧：a、25～250℃，升温速率为3℃/min，250℃保温60min；a、250～600℃，升温速率为2℃/min，600℃保温60min；c、600～1320℃，升温速率为1.5℃/min，1320℃保温120min；最后随炉冷却自然降温，降至250-350℃时出炉即可得到赤泥质多孔陶瓷隔热材料。该专利制备的多孔陶瓷隔热材料产品经过电子动静态疲劳机试验机测量的抗压强度为0.55~0.73MPa，使用导热系数测试仪测出的导热系数为0.05~0.07W/m·K。有益效果一、本专利技术以赤泥为主要原料生产出了高附加值产品多孔陶瓷隔热材料，提供了对赤泥有效处理的一种方法，同时大大降低了该建筑隔热材料的成本；二、本专利技术的多孔陶瓷隔热材料的主要原料赤泥中含有碱金属氧化物K2O和Na2O，降低了主晶相莫来石的形成温度，比原陶瓷隔热材料烧成温度降低了100℃，实现了陶瓷材料低碳生产，节约了能源；三、本专利技术的多孔陶瓷隔热材料加入了发泡剂，在材料的烧结过程中形成了良好的气孔结构，使得产品具有较小的密度和较低的导热率，并且原料中的高岭土在高温烧结过程中通过原位烧结反应形成了莫来石，使得产品具有较高比强度。具体实施方式实施例1一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的制造工艺，包括以下步骤：（1）、按照重量百分比取拜耳法赤泥51%、高岭土15%、氢氧化铝20%、氟化铝3%、石墨粉3%、碳酸氢钠3%以及10%的氢氧化钠溶液5%，备用；所述拜耳法赤泥主要组成为SiO215～20%、Fe2O320～24%、Al2O325～30%、MgO1～2%、CaO10～15%、Na2O8～13%和K2O0.1～0.3%。所述高岭土主要组成为SiO270～75%、Al2O315～20%、CaO0.5～1.0%、Fe2O30.5～1.0%、Na2O0.5～1.0%、K2O2～5%和MgO0.5～1.0%。（2）、将拜耳法赤泥、高岭土、氢氧化铝、氟化铝、石墨粉、碳酸氢钠分别经过破碎机粗碎成5mm以下的颗粒，然后再分别放入球磨机中球磨后过160目筛；（3）、将步骤（2）过筛后的原料放入在三维立体混料机中混合10h；（4）、将步骤（3）经过混合后的原料放入到氢氧化钠溶液混合均匀，并浸润0.5h，得到混合物料；（5）、将步骤（4）得到的混合物料加入模具内，在20MPa压力下压制成型；脱模后的样品在干燥箱内150℃条件下干燥3h；（6）、将烘干的生坯试样置入马弗炉内按下列几个阶段进行焙烧：a、25～250℃，升温速率为3℃/min，250℃保温60min；a、250～600℃，升温速率为2℃/min，600℃保温60min；c、600～1320℃，升温速率为1.5℃/min，1320℃保温120min；最后随炉冷却自然降温，降至250-350℃时出炉即可得到赤泥质多孔陶瓷隔热材料。实施例2一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的制造工艺，包括以下步骤：（1）、按照重量百分比取拜耳法赤泥47%、高岭土16%、氢氧化铝21%、氟化铝4%、石墨粉4%、碳酸氢钠3%以及10%的氢氧化钠溶液5%，备用；所述拜耳法赤泥主要组成为SiO215～20%、Fe2O320～24%、Al2O325～30%、MgO1～2%、CaO10～15%、Na2O8～13%和K2O0.1～0.3%。所述高岭土主要组成为SiO270～75%、Al2O315～20%、CaO0.5～1.0%、Fe2O30.5～1.0%、Na2O0.5～1.0%、K2O2～5%和MgO0.5～1.0%。（2）、将拜耳法赤泥、高岭土、氢氧化铝、氟化铝、石墨粉、碳酸氢钠分别经过破碎机粗碎成5mm以下的颗粒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：拜耳法赤泥42～51%、高岭土15～20%、氢氧化铝20～25%、氟化铝3～5%、石墨粉3～5%、碳酸氢钠3～5%以及10%的氢氧化钠溶液5～8%。

【技术特征摘要】
1.一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：拜耳法赤泥42～51%、高岭土15～20%、氢氧化铝20～25%、氟化铝3～5%、石墨粉3～5%、碳酸氢钠3～5%以及10%的氢氧化钠溶液5～8%，所述拜耳法赤泥主要组成为SiO215～20%、Fe2O320～24%、Al2O325～30%、MgO1～2%、CaO10～15%、Na2O8～13%和K2O0.1～0.3%。2.如权利要求1所述的一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：拜耳法赤泥51%、高岭土15%、氢氧化铝20%、氟化铝3%、石墨粉3%、碳酸氢钠3%以及10%的氢氧化钠溶液5%。3.如权利要求1所述的一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料，其特征在于：所述高岭土主要组成为SiO270～75%、Al2O315～20%、CaO0.5～1.0%、Fe2O30.5～1.0%、Na2O0.5～1.0%、K2O2～5%和MgO0.5～1.0%。4.如权利要求1所述的一种赤泥质多孔陶瓷隔热材料的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）、按照重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，逯峙，王可桢，李武会，李玉芝，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41