一种基于木鱼石尾矿的发泡陶瓷板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于木鱼石尾矿的发泡陶瓷，各组分及其所占质量百分比包括：木鱼石尾矿60

【技术实现步骤摘要】
270目。
[0008]上述方案中，所述石英中SiO2的含量＞98wt％。
[0009]上述方案中，所述长石中各化学成分及其所占质量百分比包括：SiO
2 60～70％、Al2O315～20％、K2O+Na2O 10～18％。
[0010]上述方案中，所述长石为钾长石和钠长石中的一种或两者按任意比例的混合物；其粒径为325-400目。
[0011]上述方案中，所述石英的粒径为325-400目。
[0012]上述方案中，所述发泡剂为碳化硅炭黑、碳化硅、煤粉中的一种或几种；其粒径为500-600目。
[0013]上述一种基于木鱼石尾矿的发泡陶瓷的制备方法，它包括以下步骤：
[0014]1)按配比称取各原料，并球磨混合均匀，得混合料备用；
[0015]2)坯体成型：将所得混合料装填入模具中，进行压制，干燥，得坯体；
[0016]3)发泡陶瓷板烧成：将所得坯体平放于耐高温的匣钵中，放入辊道窑内，在1100-1200℃温度条件下进行烧制；进行切割打磨即得所述发泡陶瓷板。
[0017]上述方案中，所述烧成制度为：首先以8-10℃/min的速率升温至950-1050℃，保温10-20min，然后以3-5℃/min的速率升温至设定的烧制温度，保温10-80min。
[0018]进一步优选的，上述烧成制度中，升温至90-120℃和190-220℃时各保温60-90min；升温至290-320℃时保温30-60min。
[0019]上述方案中，步骤2)中所述成型压力为10-20MPa；干燥步骤为置于90-100℃的红外干燥箱中干燥16-20h。
[0020]根据上述方案，将所得发泡陶瓷板作为基体，进一步进行釉面装饰制备建筑装饰用陶瓷发泡板，包括如下步骤：在发泡陶瓷板表面均匀涂布釉浆，室温下放置，最后放入辊道窑中，在950-1050℃烧结30-50min，其中采用的升温速率为5-8℃/min，且分别在90-120℃、190-220℃、290-320℃、390-420℃、490-520℃保温20-30min；即得所述建筑装饰用发泡陶瓷。
[0021]上述方案中，所述釉浆中主要原料及其所占质量百分比为：熔块85-95％，苏州土5-15％；另外色料、添加剂和水分别占熔块和苏州土总质量的5-10％、0.2-0.4％和35-45％。
[0022]上述方案中，所述熔块为锆白熔块、透明熔块、亚光熔块中的一种；色料为桃红、镨黄、氯化铷中的一种；添加剂为羧甲基纤维素、三聚磷酸钠中的一种或二者混合物。
[0023]上述方案中，步骤4)中所述室温放置时间为10-12h。
[0024]经测试，本专利技术的泡陶瓷隔热保温板的平均孔径为0.7～1.5mm，体积密度≤500Kg/m3，抗压强度≥2MPa，闭气孔率为≥75％、导热系数≤0.05W/(m
·
K)、防火等级为A1级。具有轻质高强、装饰效果好、保温耐用的特点，满足GB/T 33500-2017《外墙外保温泡沫陶瓷》对隔热保温材料的要求。
[0025]本专利技术以木鱼石尾矿为主要原料，辅以多种低品位原料，通过结合配方组成和烧结工艺的优化设计，可使木鱼石尾矿中较高含量的Fe2O3通过高温反应转化为铁辉石，有效消除高含量Fe2O3对发泡陶瓷产品性能的不利影响(Fe2O3含量过高将造成液相粘度低、气孔连通、产品强度下降等问题)，显著提高木鱼石尾矿添加量并保证所得烧结制品的力学性能
等；同时，基于上述配方和工艺改进，可进一步优化所得发泡陶瓷产品的气孔形态、分布和尺寸，形成孔径分布更加均匀、闭气孔率高的多孔结构，有效提升其保温隔热性能。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]1)木鱼石尾矿的添加比例高；本专利技术以木鱼石尾矿为主要原料制备发泡陶瓷，其添加量可达85％；并进一步结合配方设计和烧结工艺优化手段，使Fe2O3高温转化为铁辉石，进而提升所得烧结产品的强度，可有效实现木鱼石尾矿在发泡陶瓷中的回收利用，有助于解决其带来的环境污染问题。
[0028]2)隔热保温性能好，装饰效果好；本专利技术结合配方设计、颗粒级配、烧成制度和液相粘度控制手段，所得发泡陶瓷内部结构为微小孤立的闭气孔且分布均匀，闭气孔率大于75％，隔热保温性能良好；
[0029]3)随着木鱼石添加量增加，发泡陶瓷孔径增大，本专利技术通过对烧成过程和保温时间的控制，可实现产品孔径的可控调节；
[0030]4)发泡陶瓷表面辅以不同色釉，装饰效果良好，可根据用户需要进行个性化定制，适用性广。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例1所制备的发泡陶瓷断面的体视显微镜图。
[0032]图2为本专利技术实施例1所制备发泡陶瓷的断面SEM形貌图。
[0033]图3为本专利技术实施例1所制备发泡陶瓷的孔径分布图。
[0034]图4为本专利技术实施例1所制备发泡陶瓷的XRD图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]以下实施例中，采用的木鱼石尾矿来自山东济南，其主要化学组成如下：
[0037][0038]实施例1
[0039]一种基于木鱼石尾矿的建筑装饰用发泡陶瓷板，其制备方法包括以下步骤：
[0040]1)原料球磨：按1:2的料球比，将木鱼石尾矿、石英、长石、发泡剂分别球磨2h，过筛，得到球磨好的原料；其中，木鱼石尾矿过270目筛，石英和长石过325目筛，发泡剂过500目筛；
[0041]2)原料混合：将各原料按质量百分比：木鱼石尾矿60％，石英20％，钾长石19.7％，碳化硅0.3％，称料，用球磨机混料1h，得到混合料备用；
[0042]3)坯体成型：将混合后的坯料装填入符合产品预定形状的钢模中，采用液压机压制成发泡陶瓷坯体，成型压力为20MPa；将成型好的坯体放入100℃的红外干燥箱中干燥
20h；
[0043]4)发泡陶瓷板基体烧成：将坯体平放于耐高温的匣钵中，放入辊道窑内，经1100℃烧成，制得发泡陶瓷基体；采用的烧成制度具体如下：首先以8℃/min的速率升温至1000℃保温10min，然后以5℃/min的升温速率升温至1100℃保温30min；其中升温至120℃、220℃各保温60min，320℃保温30min；
[0044]5)表面装饰：将上述烧制产品进行切割打磨，获得规整的发泡陶陶瓷板基体；将釉浆均匀布施其上，等待釉浆凝固，再行布施，重复3次；
[0045]上述釉浆的组成为锆白熔块85％，苏州土15％，色料(熔块和苏州土总质量的10％)，羧甲基纤维素(熔块和苏州土总质量的0.2％)，水(熔块和苏州土总质量的35％)；
[0046]6)产品烧成：将表面装饰后的发泡陶瓷在室温下放置10h，然后放入辊道窑中，经1000℃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于木鱼石尾矿的发泡陶瓷，其特征在于，各组分及其所占质量百分比包括：木鱼石尾矿60-85％，石英9-20％，长石5-25％，发泡剂0.1-0.4％。2.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，所述木鱼石尾矿中各化学成分及其所占质量百分比包括：SiO
2 62-70％，Al2O
3 10-15％，Fe2O
3 5-7％，CaO 2-4％，MgO 1-3％，K2O+Na2O 3-5％。3.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，所述木鱼石尾矿的粒径为200-270目；长石的粒径为325-400目；石英的粒径为325-400目；发泡剂的粒径为500-600目。4.根据权利要求1所述的发泡陶瓷，其特征在于，所述长石为钾长石、钠长石中的一种或二者混合物。5.权利要求1～4任一项所述基于木鱼石尾矿的发泡陶瓷的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)按配比称取各原料，球磨混合均匀，得混合料备用；2)坯体成型：将所得混合料装填入模具中，压制，干燥，得坯体；3)发泡陶瓷板烧成：将所得坯体置于辊道窑中，在1100-1200℃温度条件下进行烧制；进行切割打磨即得所述发泡陶瓷板。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烧成制度为：首先以8-10℃/min的速率升...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓虹，张亚祥，吴建锋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：