一种利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用高硅尾渣(简称白泥)生产发泡陶瓷防火保温材料的制作工艺，本发明专利技术采用新的工艺，将白泥、助熔剂、熔剂、发泡剂等各种原料进行配料、研磨、干燥后装入耐火组合模具内，在温度1150℃～1500℃烧制。经脱模切割后得到防火保温材料。其中白泥添加量高，有利于环境保护及资源的循环利用，使产品具有价格优势，增强了产品竞争力。产品具有发泡孔径均匀、比重低、导热系数低、机械强度高、防火性能达到A级等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料的方法
本专利技术属于粉煤灰综合利用，涉及节能陶瓷材料及其制造
，具体涉及一种白泥生产发泡陶瓷防火保温材料及其制造方法。
技术介绍
粉煤灰是煤或煤矸石燃烧后产生的固体废物，主要组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。我国是以煤为主要能源的国家，2000年全国煤炭发电所产生的粉煤灰为1.5亿吨，2010年超过3亿吨，粉煤灰的大量排放给国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。粉煤灰提取氧化铝后的高硅尾渣(统称为白泥)二氧化硅及氧化铝含量高，粒度小，有较高的资源再利用价值。目前未见有利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料的相关报道。
技术实现思路
基于上述背景，本专利技术的目的是提供一种利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料的方法，具体包括以下步骤：1)将白泥与发泡剂、助熔剂、熔剂进行配料，得到物料I；2)将步骤1)所得物料I、水和任选的助磨剂放入球磨机，研磨后放浆；3)将步骤2)中球磨好的浆料进行干燥、造粒；优选造粒分别采用10目筛和20目筛；造粒后混合10目筛余15％-50％和20目筛余20％-70％的物料用于下一步；4)将步骤3)中所得物料加入模具内，然后将装有物料的模具置于高温窑内在1150℃-1500℃下进行烧制，之后降温脱模；5)切割步骤4)所得材料。本专利技术所称“任选的”指存在包含或不包含的情况；例如“任选的助磨剂”指包含助磨剂或者可以不包含助磨剂。优选地，所述白泥的质量为所述物料I质量的10-90％，更优选20-90％。优选地，所述白泥中氧化硅含量为按质量计18～50％，氧化铝含量为按质量计5～40％。优选地，所述发泡剂包括游离碳、氧化铁、碳化硅中的一种或多种，使用质量为所述物料I质量的1～4％。进一步地，所述助熔剂包括钾长石、钠长石、透辉石中的一种或多种，所述熔剂包括萤石、碳酸钡、玻璃粉中的一种或多种，所述助熔剂和熔剂的使用质量分别为所述物料I质量的4～40％。优选地，所述助磨剂包括三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、腐殖酸钠中的一种或多种，步骤2)中所述助磨剂的使用质量为所述物料I质量的0～0.25％。优选地，步骤2)中所加水的质量占所述物料I、助磨剂及水总质量的30～40％。优选地，步骤2)中将物料研磨至细度325目筛余4-8％后放浆。优选地，步骤3)中所述干燥的温度为200℃-300℃。优选地，步骤4)中所述烧制的时间为2-6h，降温至150℃～室温时取出脱模。在实际加工中，对物料的初始粒度没有明确要求，但有时为了提高生产效率、减少能耗，本领域普通技术人员可根据实际需求使用本领域的一般方法对物料的粒度进行调整。本专利技术通过白泥这种工业废弃物，添加一定量的其他廉价矿物来制备防火保温材料。根据本专利技术所述方法得到的陶瓷防火保温材料具有耐腐蚀性，其保温性能好、比重低、防火性能达到A级，同时具备机械强度高、耐候和耐酸碱性能。如下表所示，产品符合标准Q/JSKW002-2009。项目单位标准Q/JSKW002-2009密度kg/m3≤280导热系数W/(m·K)≤0.8蓄热系数W/(m2·K)≥1.60抗拉强度MPa≥0.25燃烧性能—A1级吸水率(V/V)％≤8此外，本专利技术的制造方法与现有陶瓷防火保温材料的制备方法相比具有以下优点：1)工艺简单，材料易得，成本低利用白泥生产陶瓷防火保温材料，属于资源的综合利用、循环利用，可以降低粉煤灰对环境的破坏；符合国家的政策导向，是一个极具前景的粉煤灰综合利用产业化的方法。本专利技术不需要对白泥进行活化，对白泥的物性及粒度没有特别要求，只是要求其化学组成稳定。白泥使用比例高，最高可达90％。本专利技术工艺流程中在产品烧制过程中产生的废热可用于物料干燥和冬季采暖等用途，能被有效利用；且整个工艺过程不排放任何废水、废液、废渣和有害气体，为环境友好型生产方式，充分实现了环境保护诉求。2)产品制造规格易调整通过控制产品成型时的模具规格，可以调整成品的形状、尺寸和厚度，从而得到不同规格的防火保温材料产品，适合不同用途的需要。3)产品性能优异本专利技术生产的防火保温材料防火性能达到A级，发泡孔径均匀且美观、导热系数低、比重低、吸水率低、机械强度高、保温性能好。附图说明图1是利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料方法的工艺流程图。图2是使用本专利技术方法生产的防火陶瓷材料的截面图示。具体实施方式主要试验设备明细主要原材料明细序号原料名称来源规格1白泥神华准能资源综合开发有限公司2钾长石陕西三立原矿业公司40目3玻璃粉宝鸡秦磊矿粉厂10目4碳化硅西安隆基硅业公司80目5三聚磷酸钠天津化工试剂厂试剂级实施例1：1)取含22％氧化铝、50％氧化硅的白泥500kg，加入25kg碳化硅、120kg钾长石和355kg玻璃粉；2)将上述物料放入球磨机，加入2.5kg三聚磷酸钠和500kg水进行研磨，研磨至细度325目筛余5％后放浆；3)将研磨好的浆料用电热烘箱在255℃进行干燥；将干燥好的物料用造粒机造粒，混合10目筛余40％和20目筛余60％条件下所得物料。4)将造粒后的物料放入料仓，由料仓向300mm×300mm×60mm的耐火组合模具内加料；将加入物料的模具放入高温窑内，在1250℃高温下烧制4h；将烧制好的产品冷却至50℃后从窑炉内取出、脱模；5)脱模后的产品经过切割整理后，得到符合国家标准的防火保温材料成品。实施例2：1)取含18％氧化铝、48％氧化硅的白泥600kg，加入30kg碳化硅，150kg钾长石和220kg玻璃粉；2)将上述物料放入球磨机，加入2.5kg三聚磷酸钠和660kg水，进行研磨，研磨至细度325目筛余7.2％后放浆；3)将研磨好的浆料用电热烘箱在255℃进行干燥；将干燥好的物料用造粒机造粒，混合10目筛余40％和20目筛余60％条件下所得物料；4)将造粒后的物料放入料仓；由料仓向400mm×400mm×50mm的耐火组合模具内加料；将加入物料的模具放入高温窑内，在1300℃高温下烧制3小时；将烧制好的产品冷却至80℃后从窑炉内取出、脱模；5)脱模后的产品经过切割整理后，得到符合国家标准的防火保温材料成品。实施例3：1)取含25％氧化铝和45％氧化硅的白泥700kg，加入25kg碳化硅，80kg钾长石和195kg玻璃粉；2)将上述物料放入球磨机，加入2.5kg三聚磷酸钠和600kg水进行研磨；研磨至细度325目筛余6％后放浆；3)将研磨好的浆料用电热烘箱在255℃进行干燥；将干燥好的物料用造粒机造粒，混合10目筛余40％和20目筛余60％条件下所得物料；4)将造粒后的物料放入料仓；由料仓向500mm×400mm×60mm的耐火组合模具内加料；将加入物料的模具放入高温窑内，在1350℃高温下烧制3.5小时；将烧制好的产品冷却至65℃后从窑炉内取出、脱模；5)脱模后的产品经过切割整理后，得到符合国家标准的防火保温材料成品。实施例4性能测试及结果：项目单位试验方法干密度Kg/m3GB/T5486导热系数W/(mk)GB/T10294抗拉强度MPaGB/T9641吸水率％GB/T5486燃烧性能--GB8624实施例1产品性能：项目单位标准实测指标干密度Kg/m3280280导热系数W/(mk)≤0.100.09抗拉强度MPa≥0.200.51本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料的方法，包括以下步骤：1)将白泥与发泡剂、助熔剂、熔剂进行配料，得到物料I；2)将步骤1)所得物料I、水和任选的助磨剂放入球磨机，研磨后放浆；3)将步骤2)中球磨好的浆料进行干燥、造粒；优选造粒分别采用10目筛和20目筛；造粒后混合10目筛余15％‑50％和20目筛余20％‑70％的物料用于下一步；4)将步骤3)中所得物料加入模具内，然后将装有物料的模具置于高温窑内在1150℃‑1500℃下进行烧制，之后降温脱模；5)切割步骤4)所得材料。

【技术特征摘要】
1.一种利用白泥生产发泡陶瓷防火保温材料的方法，包括以下步骤：1)将白泥与发泡剂、助熔剂、熔剂进行配料，得到物料I；2)将步骤1)所得物料I、水和任选的助磨剂放入球磨机，研磨后放浆；3)将步骤2)中球磨好的浆料进行干燥、造粒；优选造粒分别采用10目筛和20目筛；造粒后混合10目筛余15％-50％和20目筛余20％-70％的物料用于下一步；4)将步骤3)中所得物料加入模具内，然后将装有物料的模具置于高温窑内在1150℃-1500℃下进行烧制，之后降温脱模；5)切割步骤4)所得材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述白泥的质量为所述物料I质量的10-90％，优选20-90％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述白泥中氧化硅含量为按质量计18～50％，氧化铝含量为按质量计5～40％。4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所发泡剂包括游离碳、氧化铁、碳化硅中的一种或多种，使用质量为所述物料I...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永旺，戴崟，曾伟，高璇，郭昭华，党涛，段文科，宋相嵚，李琦，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华准能资源综合开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11