发泡保温材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发泡保温材料的制备方法，其包括：(1)采用催化剂将烟气中的二氧化硫和一氧化氮氧化分别氧化为三氧化硫和二氧化氮，然后采用含有氧化镁的脱硫脱硝剂进行干法脱硫脱硝，从而形成主要成分为硫酸盐和硝酸盐的副产物；(2)将副产物、氧化镁、粉煤灰、渣料、建筑垃圾和任选的添加剂混合均匀得到混合料；(3)将所述混合料与工业废水和发泡剂混合均匀，然后浇筑成型和发泡，再经养护，从而形成发泡保温材料。本发明专利技术可以减少工业废液，充分利用工业固体废物和烟气脱硫脱硝副产物，并在发泡剂的存在下形成合格的发泡保温材料。

Preparation of foamed insulation materials

【技术实现步骤摘要】
发泡保温材料的制备方法
本专利技术涉及一种发泡保温材料的制备方法，尤其是一种基于干法烟气脱硫脱硝制备发泡保温材料的方法。
技术介绍
在我国的建筑材料保温市场中，有机保温材料占有率达90％左右。目前常用的保温材料主要有两大类：第一类是膨胀珍珠岩和保温砂浆类的无机保温材料，第二类是以EPS为代表的有机发泡保温板。第一类无机保温材料容易吸水，吸水后保温性能严重下降；第二类有机发泡保温板虽然不易吸水，但在高温、日晒等工作环境下易老化，长期保温性能会严重下降。对于一些特殊的工作环境，例如高温、高湿度环境，必须应用一种高耐候性、高耐久性的保温材料，例如泡沫玻璃。但是，泡沫玻璃是脆性材料，柔性差且难以加工。粉煤灰是以煤炭为燃料的大型火力发电厂排出的主要固体废弃物。硅钙渣是利用粉煤灰提取氧化铝后产生的主要固体残渣。脱硫石膏(排烟脱硫石膏)，是对含硫燃料产生的烟气进行脱硫净化而得到的主要副产物。由于我国以煤炭为主要能源，尤其是在内蒙古中西部，大型火力发电厂以煤炭为燃料，伴随着电力的输送，每年排放出大约1200万吨高铝粉煤灰，且历年的存积量已超过1亿吨。利用高铝粉煤灰每生产1吨A12O3的同时，伴随产生2.2～2.5吨的主要成分为p-CZS的硅钙渣，同时每年还伴随产生200万吨的脱硫石膏。上述粉煤灰、硅钙渣、脱硫石膏等煤基固废的处理和利用，已然成为制约煤-电-灰-铝循环产业发展的瓶颈。此外，煤基固废被大量堆存，不仅占用大量耕地，而且带来严重环境污染，导致大量村庄被迫搬迁。因此，如何解决这些问题，已经刻不容缓。目前，已经有一些将粉煤灰用于发泡保温材料的研究。例如，申请号为201110446320.6的中国专利申请公开了一种无机建筑外墙保温隔热材料的制备方法，将制备好的硬质钙石浆料与粉煤灰进行混合，进行压制烘干得到外墙保温隔热材。但是，该方法需要对原料进行严格的选择和处理，因而原料处理成本较高。又如，申请号为201510133062.4的中国专利申请公开了一种粉煤灰轻质隔热发泡陶瓷保温板的制备方法。该方法包括在1150～1200℃烧结，因而能耗较高，生产成本高。因此，如何降低发泡保温材料的生产成本依然是需要解决的课题。此外，目前的烟气脱硫脱硝工艺多为湿法工艺，将会产生大量工业废水。例如，CN101642674B公开了一种电石渣预处理的湿法烟气脱硫工艺，以电石渣浆液作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫处理，在电石渣浆液中加入催化剂，并鼓入空气进行氧化反应，氧化反应后的电石渣浆液再作为脱硫剂进行烟气湿法脱硫处理。又如，CN101816891A公开了一种电石渣预处理的臭氧法湿法烟气脱硫工艺，以电石渣作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫，在电石渣化渣过程中通入臭氧和氧气的混合气，进行氧化反应，氧化后的电石渣浆液作为脱硫剂进行烟气脱硫。上述工艺均为湿法脱硫工艺，容易产生大量工业废液。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种发泡保温材料的制备方法，其可以避免产生过多的工业废液，并能够充分利用工业废水、工业固体废物和烟气脱硫脱硝产物获得合格的发泡保温材料。根据本专利技术优选的技术方案，可以实现近零排放的目标。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。本专利技术提供一种发泡保温材料的制备方法，包括如下步骤：(1)采用催化剂将烟气中的二氧化硫和一氧化氮氧化分别氧化为三氧化硫和二氧化氮，然后采用含有氧化镁的脱硫脱硝剂进行干法脱硫脱硝，从而形成主要成分为硫酸盐和硝酸盐的副产物；其中，所述催化剂包括载体和活性成分；所述载体为纳米级两性氧化物，选自TiO2、ZrO2或HfO2中的一种或多种；所述活性成分包括KMnO4和纳米级金属氧化物，该纳米级金属氧化物包括V2O5、CoO、Co2O3、Fe2O3和MnO2；(2)将副产物、氧化镁、粉煤灰、渣料、建筑垃圾和任选的添加剂混合均匀得到混合料；(3)将所述混合料与工业废水和发泡剂混合均匀，然后浇筑成型和发泡，再经养护，从而形成发泡保温材料。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(2)中，副产物、氧化镁、粉煤灰、渣料、建筑垃圾的重量配比为100～200:50～90:100～200:100～200:60～150；步骤(3)中，所述工业废水为所述副产物重量的35～80wt％，且所述发泡剂为所述副产物重量的3～15wt％。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(2)中，所述渣料选自水渣或钢渣；所述添加剂选自减水剂、早强剂、缓凝剂、稳泡剂、引气剂、憎水剂中的一种或多种；且所述发泡剂为双氧水。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(2)中，所述渣料为钢渣；所述添加剂为聚羧酸减水剂；且所述发泡剂为双氧水；步骤(3)中，所述工业废水为不含有机物的工业碱废水。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(3)中，所述的养护为在温度为在20～60℃、且湿度为50～100％的条件下处理3～8小时。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(1)中，基于100重量份催化剂，该催化剂包括以下组分：根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(1)中，基于100重量份催化剂，该催化剂包括以下组分：根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述氧化镁包括70～85wt％的活性氧化镁，且纳米级氧化镁在所述氧化镁中的含量为10～20wt％。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述脱硫脱硝剂还包括氧化钙和二氧化硅。根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述烟气的二氧化硫含量为300～40000mg/Nm3、氮氧化物含量为50～600mg/Nm3、氧气含量为10～25vol％、流速为2～5m/s、且温度为95～160℃。采用本专利技术的催化剂和脱硫脱硝剂可以获得硫酸盐和硝酸盐作为副产物，与湿法脱硫脱硝相比，可以减少工业废水排放。本专利技术充分利用工业废水、工业固体废物和烟气脱硫脱硝产物获得合格的发泡保温材料，从而实现零排放，适用于工业化生产。根据本专利技术优选的技术方案，可以提高脱硫脱硝效率，并可以稳定地生产发泡保温材料。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术的发泡保温材料为一种轻质的建筑材料。本专利技术的发泡保温材料包括(1)脱硫脱硝步骤；(2)混合步骤；(3)发泡成型步骤。下面进行详细介绍。<脱硫脱硝步骤>将烟气预除尘以去除大颗粒物质，获得预除尘烟气。采用催化剂将烟气的二氧化硫氧化为三氧化硫，并将一氧化氮氧化为二氧化氮，然后采用含有氧化镁的脱硫脱硝剂对烟气进行干法脱硫脱硝，从而形成主要成分为硫酸盐和硝酸盐的副产物。本专利技术的催化剂包括载体和活性成分，活性成分负载在载体上，用于将烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，并将一氧化氮氧化为二氧化氮。载体可以为纳米级两性氧化物。例如，载体选自TiO2、ZrO2或HfO2中的一种或多种；优选为TiO2和ZrO2的组合。活性成分包括纳米级金属氧化物和KMnO4。该纳米级金属氧化物包括V2O5、CoO、Co2O3、Fe2O3和MnO2。V2O5主要负责将SO2催化氧化为SO3，CoO、Co2O3、Fe2O3、MnO2和KMnO4主要负责将NO催化氧化为NO2。这样的组合可以充分将烟气中的二氧化硫和一氧化氮氧化为三氧化硫和二氧化氮。根据本专利技术的一个实施方式，基于100重量份催化剂，该催化剂包括3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发泡保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用催化剂将烟气中的二氧化硫和一氧化氮氧化分别氧化为三氧化硫和二氧化氮，然后采用含有氧化镁的脱硫脱硝剂进行干法脱硫脱硝，从而形成主要成分为硫酸盐和硝酸盐的副产物；其中，所述催化剂包括载体和活性成分；所述载体为纳米级两性氧化物，选自TiO2、ZrO2或HfO2中的一种或多种；所述活性成分包括KMnO4和纳米级金属氧化物，该纳米级金属氧化物包括V2O5、CoO、Co2O3、Fe2O3和MnO2；(2)将副产物、氧化镁、粉煤灰、渣料、建筑垃圾和任选的添加剂混合均匀得到混合料；(3)将所述混合料、工业废水和发泡剂混合均匀，然后浇筑成型和发泡，再经养护，从而形成发泡保温材料。

【技术特征摘要】
1.一种发泡保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用催化剂将烟气中的二氧化硫和一氧化氮氧化分别氧化为三氧化硫和二氧化氮，然后采用含有氧化镁的脱硫脱硝剂进行干法脱硫脱硝，从而形成主要成分为硫酸盐和硝酸盐的副产物；其中，所述催化剂包括载体和活性成分；所述载体为纳米级两性氧化物，选自TiO2、ZrO2或HfO2中的一种或多种；所述活性成分包括KMnO4和纳米级金属氧化物，该纳米级金属氧化物包括V2O5、CoO、Co2O3、Fe2O3和MnO2；(2)将副产物、氧化镁、粉煤灰、渣料、建筑垃圾和任选的添加剂混合均匀得到混合料；(3)将所述混合料、工业废水和发泡剂混合均匀，然后浇筑成型和发泡，再经养护，从而形成发泡保温材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，副产物、氧化镁、粉煤灰、渣料、建筑垃圾的重量配比为100～200:50～90:100～200:100～200:60～150；步骤(3)中，所述工业废水为所述副产物重量的35～80wt％，且所述发泡剂为所述副产物重量的3～15wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述渣料选自水渣或钢渣；所述添加剂选自减水剂、早强剂、缓凝剂、稳泡剂、引气剂、憎水剂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：中晶蓝实业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11