一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法，该方法包括下述步骤：将赤泥、陶瓷废料和其他配料计算称量作为原料并初步破碎、混合以得到粗碎的原料，其中，以原料的总重量计，赤泥的质量百分含量为33～40％，陶瓷废料的质量百分含量为30～40％；将粗碎的原料、发泡剂和稳泡剂装入球磨机进行球磨然后进行干燥，得到均匀混合的粉体配合料；向粉体配合料中添加水后进行造粒，筛分后保留符合颗粒级配的生料；将符合颗粒级配的生料放入耐火材料模具中成型，并进行烘干；进行烧制、冷却，从而得到发泡陶瓷保温材料。根据本发明专利技术的方法，制备工艺简单、烧成温度低，降低发泡陶瓷生产成本，解决环保问题的同时获得理想的经济效益。

A method of making foaming ceramic insulation material with red mud

The present invention provides a method for making foamed ceramic insulation materials from red mud. The method comprises the following steps: taking red mud, ceramic waste and other ingredients as raw materials, and crushing and mixing them to obtain coarse crushed raw materials, in which the mass percent content of red mud is 33-40% by the total weight of raw materials. The coarse crushed raw materials, foaming agents and foaming stabilizers are loaded into the ball mill for ball milling and then dried to obtain a uniform mixture of powder batches. Raw material is put into the refractory mold to form and dry, and then fired and cooled to obtain foamed ceramic insulation material. According to the method of the invention, the preparation process is simple, the firing temperature is low, the production cost of the foamed ceramics is reduced, the environmental protection problem is solved, and the ideal economic benefit is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法
本专利技术的示例性实施例涉及固体废渣处理技术及建筑保温陶瓷材料领域，具体地，涉及一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法。
技术介绍
赤泥，也称作红泥，是铝冶金工业领域从铝土矿中提炼氧化铝时产生的污染性废渣。每生产一吨氧化铝大约有0.8～2.0吨的赤泥排出，目前我国的赤泥利用率不足4％。作为一个氧化铝生产大国，我国每年的赤泥累积量相当可观，大量的赤泥不能被有效地利用，只能堆场堆放。碱性的赤泥不仅占用土地资源，还会渗入地表，带来严重的土壤和水体污染，给企业的环保工作带来巨大的压力。赤泥的理化性质决定了其具有可利用程度低和难利用的特点，目前在国内赤泥主要用来做酸性改良剂、用来制水泥或被加工成建筑用空心砖砌块等。然而，目前尚无很好地资源化利用赤泥的方法。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术的示例性实施例的提供了一种利用铝冶金赤泥废料生产发泡陶瓷的方法。针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种能将铝冶金工业中产生的大量赤泥资源化利用的方法。本专利技术在传统发泡陶瓷工艺的基础上，通过配方对赤泥进行改性，使其满足一定工艺特性的过程，然后将其作为主要原料来烧制发泡陶瓷保温材料，从而使赤泥的资源化利用成为可能。通过对作为发泡陶瓷保温材料的主要原料的赤泥改性，经过破碎、与陶瓷废料混合、粉磨、烘干、造粒、装模、烧制、保温后得到符合要求的发泡陶瓷保温材料，从而使赤泥得到资源化利用。赤泥的使用量可高达40wt％，固体废料掺入量高达70wt％。根据专利技术构思的示例实施例的一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法包括：一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法，所述方法包括下述步骤：将赤泥、陶瓷废料和其他配料计算称量作为原料并初步破碎、混合以得到粗碎的原料，其中，以原料的总重量计，赤泥的质量百分含量为33～40％，陶瓷废料的质量百分含量为30～40％；将粗碎的原料装入球磨机进行球磨然后进行干燥，得到均匀混合的粉体配合料；向粉体配合料中添加水后进行造粒，筛分后保留符合颗粒级配的生料；将符合颗粒级配的生料放入耐火材料模具中成型，并进行烘干；进行烧制、冷却，从而得到发泡陶瓷保温材料。在示例实施例中，赤泥为制铝工业提取氧化铝时剩余的污染性废渣；陶瓷废料为陶瓷抛光粉状废料、陶瓷后加工切割废料、陶瓷成品废弃物、日用陶瓷废弃物和卫生陶瓷废弃物中的至少一种；其他配料为红陶土。在示例实施例中，粉体配合料的细度在200目以上。在示例实施例中，在造粒步骤中，基于粉体配合料的总重量，添加18wt％的水。在示例实施例中，符合颗粒级配的生料的颗粒粒径小于0.5mm。在示例实施例中，烧制步骤包括采用逐级升温的烧制工艺，并且将最终的烧成温度控制在1180℃～1200℃的范围内并保温一段时间，然后随炉自然冷却至室温。在示例实施例中，逐级升温的烧制工艺包括以下步骤：以8～12℃/min的升温速率从室温升到490～510℃；以5～8℃/min的升温速率升到890～910℃；以3～5℃/min的升温速率升到990～1010℃；以1～3℃/min的升温速率从1180～1200℃升到烧成温度。在示例实施例中，在成型步骤中使用二氧化硅作为脱模剂.本专利技术的有益效果是：(Ⅰ)可以大量消耗赤泥废渣，解决赤泥堆积产生的污染和浪费问题。赤泥处理成本低，解决了企业难题。(Ⅱ)将赤泥作为主要原料显著地降低了发泡陶瓷保温材料的生产成本，将赤泥变废为宝，为企业带来显著效益。(Ⅲ)生产工艺相对较简单，烧制条件要求较低，易于实现大规模生产。具体实施方式现在将描述本专利技术的示例实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为局限于在此阐述的实施例。通常，发泡陶瓷保温材料以硅、铝质粘土矿物为主要成分，通过加入高温溶剂性原料、发泡剂等成分，经粉磨处理、成型等工序，在合适的温度下烧成高闭气孔率的保温隔热的多孔陶瓷材料。多孔陶瓷材料具有导热系数低、密度小、隔音、阻燃、防水、耐腐蚀的特点，是一种新型的绿色环保材料，在未来将会被大量地生产使用。为了资源化利用赤泥，根据本专利技术，在传统发泡陶瓷工艺的基础上，通过配方对赤泥改性，使其作为主要原料来烧制发泡陶瓷保温材料，从而使赤泥的资源化利用成为可能。下面将详细地描述利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法。根据本专利技术，利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法包括：将赤泥、陶瓷废料和其他配料计算称量并初步破碎、混合以得到粗碎的原料，其中，赤泥的质量百分含量为33～40％，陶瓷废料的质量百分含量为30～40％；将粗碎的原料、发泡剂和稳泡剂装入球磨机进行球磨然后进行干燥，得到均匀混合的粉体配合料；向粉体配合料中添加水后进行造粒，筛分后保留符合颗粒级配的生料；将生料直接铺料入模成型进行烘干；进行烧制、冷却，从而得到发泡陶瓷保温材料。以下将参照具体实施例来描述利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法。首先，将赤泥、陶瓷废料和其他配料计算称量并初步破碎、混合以得到粗碎的原料，从而为下一步工艺做准备。在示例实施例中，赤泥为制铝工业提取氧化铝时剩余的污染性废渣。陶瓷废料为陶瓷抛光粉状废料、陶瓷后加工切割废料、陶瓷成品废弃物、日用陶瓷废弃物和卫生陶瓷废弃物中的至少一种。根据本专利技术的示例性实施例，基于原料的总重量计，赤泥的质量百分含量为33～40％，陶瓷废料的质量百分含量为30～40％。其他配料可以为陶土或其他粘土类矿物，配料可以用来改善坯料性能，并且调节坯料的理化性质(例如，塑性、收缩性、离子交换性等)，改善熔融特性。在一个实施例中，其他配料为红陶土。随后，将粗碎的原料装入球磨机进行球磨然后在干燥机中进行干燥，得到均匀混合的粉体配合料。具体地，将粗碎的原料、发泡剂和稳泡剂放入球磨机进行球磨，得到均匀混合、符合要求细度的粉体配合料。对粉体配合料干燥后得到符合颗粒级配的颗粒储存待用。在示例实施例中，粉体配合料的细度在200目以上。在实施例中，稳泡剂可以为磷酸钙，发泡剂可以为碳化硅。在该工艺中，添加发泡剂和稳泡剂有助于坯料烧制工艺中发泡且使气泡稳定存在至冷却。接着，向粉体配合料中添加水后进行造粒，筛分后保留符合颗粒级配的生料。具体地，在示例实施例中，在干燥后的颗粒中添加水后进行造粒，经筛分后保留符合颗粒级配的颗粒作为生料。通过对细碎后的配合料进行造粒，可以优化坯料成型后物料在空间中的分布状态，从而微调物料熔融时液相的分布情况，保证产品在不至于烧塌的前提下改善产品的孔隙分布，优化产品的密度和强度。在示例实施例中，在干燥后的颗粒中添加18wt％的水开始造粒，要求符合颗粒级配的颗粒粒径小于0.5mm。然后，将符合颗粒级配的生料放入耐火材料模具中成型，并进行烘干。在示例实施例中，将符合颗粒级配的生料放入耐火材料模具中，烘干2h除去水分。在示例实施例中，可以将符合颗粒级配的生料放入定制的耐火材料模具中直接铺料入模成型，入模成型时所用脱模剂可以是二氧化硅。最后，对烘干后的成型材料进行烧制、冷却，从而得到发泡陶瓷保温材料。在示例实施例中，将烘干后的成型材料连同模具一起放入马弗炉中，从室温到烧成温度经逐级升温的烧制工艺进行烧结，以使成型发泡后重新结晶生成所需晶型；随后保温；保温后随炉自然冷却至室温，以利于新晶粒的产生，最终得到发泡陶瓷保温材料，从而实现铝冶金赤泥的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将赤泥、陶瓷废料和其他配料计算称量作为原料并初步破碎、混合以得到粗碎的原料，其中，以原料的总重量计，赤泥的质量百分含量为33～40％，陶瓷废料的质量百分含量为30～40％；将粗碎的原料、发泡剂和稳泡剂装入球磨机进行球磨然后进行干燥，得到均匀混合的粉体配合料；向粉体配合料中添加水后进行造粒，筛分后保留符合颗粒级配的生料；将符合颗粒级配的生料放入耐火材料模具中成型，并进行烘干；进行烧制、冷却，从而得到发泡陶瓷保温材料。

【技术特征摘要】
1.一种利用赤泥制造发泡陶瓷保温材料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将赤泥、陶瓷废料和其他配料计算称量作为原料并初步破碎、混合以得到粗碎的原料，其中，以原料的总重量计，赤泥的质量百分含量为33～40％，陶瓷废料的质量百分含量为30～40％；将粗碎的原料、发泡剂和稳泡剂装入球磨机进行球磨然后进行干燥，得到均匀混合的粉体配合料；向粉体配合料中添加水后进行造粒，筛分后保留符合颗粒级配的生料；将符合颗粒级配的生料放入耐火材料模具中成型，并进行烘干；进行烧制、冷却，从而得到发泡陶瓷保温材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，赤泥为制铝工业提取氧化铝时剩余的污染性废渣；陶瓷废料为陶瓷抛光粉状废料、陶瓷后加工切割废料、陶瓷成品废弃物、日用陶瓷废弃物和卫生陶瓷废弃物中的至少一种；其他配料为红陶土。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粉体配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李存涛，王贺红，甄玉科，李国瑞，顾德华，张顺贤，
申请(专利权)人：山东铁雄冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37