一种固废制备泡沫玻璃的方法技术

本发明专利技术公开了一种固废制备泡沫玻璃的方法，具体包括以下步骤：（1）将水淬渣、镁还原渣、碎玻璃混合均匀，球磨过150目筛；（2）将混合料预处理；（3）将处理后混合料、发泡剂、助熔剂、复合造孔剂、高强耐高温纤维、稳泡剂混合，球磨，得到配料；（4）将配料熔融；（5）冷却快速降至450

【技术实现步骤摘要】
一种固废制备泡沫玻璃的方法


[0001]本专利技术涉及一种泡沫玻璃制备方法，具体涉及一种固废制备泡沫玻璃的方法，属于固废处置与资源化


技术介绍

[0002]固体废物是指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状的物质称之为固体废物，简称固废。固体废物的种类很多，通常将固体废物按其性质、形态、来源划分其种类。如按其性质可分为有机物和无机物；按其形态可分为固体的（块状、粒状、粉状）和泥状的；按其来源可分为矿业的、工业的、城市生活的、农业的和放射性的。我国节能环保产业位列战略性新兴产业之首，固废的处理利用也得到了跨越式发展。
[0003]泡沫玻璃是经高温熔融后发泡形成的高气孔率的均匀闭孔材料。泡沫玻璃具有密度小、吸水率低、热膨胀系数小、机械强度高等特点，可作为无机保温和阻燃材料，具有无毒、耐高温、阻燃、不老化、易施工、易粘结、粘结牢固、防渗和无后期维护费用等特点。
[0004]生产泡沫玻璃的原料主要为废弃玻璃、玻璃纤维废丝、矿渣和粉煤灰等，这些废弃物一般都被丢弃或只经简单填埋处理，不仅浪费了大量的资源，而且给环境带来了很大的危害。泡沫玻璃的制备和应用为消化这些固体废弃物开辟了一条有效途径，使社会资源得以再生利用，且较好地解决了固态垃圾对环境的污染问题。因此，泡沫玻璃这种新型的低成本绿色节能环保产品，必将在我国新型墙体材料的变革中发挥重要作用。
[0005]专利CN104788011B公开了一种高硅铁尾矿泡沫微晶玻璃及其生产方法以高硅尾矿为主要原料，再添加碳酸钙和碳粉的混合物作为发泡剂制作了泡沫微晶玻璃。该方法使用的固废单一，且需要对微晶玻璃进行保温处理，能耗高，生产成本高。
[0006]专利CN107673586B提供一种固废制备泡沫玻璃的方法，含有有机物固废和无机物固废为固废的原料，多种固废为原料，制得的泡沫玻璃气泡均匀，导热系数低，阻燃性能好，但其抗折强度差，机械性能不好。
[0007]因此，亟需开发一种能克服以上缺陷的泡沫玻璃制备方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种固废制备泡沫玻璃的方法，该制备方法简单易行，多种固体废弃物为原料能有效综合利用资源，具有明显的经济和环境效益，制备的泡沫玻璃机械性能好，强度高。
[0009]本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种固废制备泡沫玻璃的方法，具体包括以下步骤：（1）将水淬渣、镁还原渣、碎玻璃混合均匀，球磨过150目筛；（2）将混合料然以5
‑
8℃的升温速率升温至650
‑
700℃，进行预处理；（3）将处理后混合料、发泡剂、助熔剂、复合造孔剂、高强耐高温纤维、稳泡剂混合，
放入高速振动球磨机中进行干磨混匀，球磨时间为2
‑
10min，得到配料；（4）将配料在1300
‑
1400℃熔融10
‑
20min；（5）冷却快速降至450
‑
700℃，然后自然冷却；（6）冷却后上述混合料送入到球磨机中进行研磨粉碎，并将研磨后的混合物过80筛并收集过筛粉末；（5）将球磨后的粉末压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：预热阶段，室温～280℃，升温速率7～15℃/min，320℃保温10min；快速升温阶段，320℃～750℃，升温速率15～20℃/min；保温烧结阶段，750℃～烧结温度，升温速率5～7℃/min，烧结温度为800℃～1000℃，恒温保温时间为20min～50min；冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率10～20℃/min，500℃以下可快速冷却得到泡沫玻璃。
[0010]本专利技术进一步限定的技术方案为：前述固废制备泡沫玻璃的方法中，该泡沫玻璃按质量份数计：水淬渣：10
‑
20%，镁还原渣：35
‑
45%，助溶剂：2
‑
6%，发泡剂：1
‑
2%，稳泡剂：4
‑
6%，复合造孔剂：5
‑
7%，高强耐高温纤维：4
‑
7%，余量为碎玻璃，以上各组分之和为100%。
[0011]前述固废制备泡沫玻璃的方法中，复合造孔剂为等比例混合的沸石、碳酸钠及碳酸钙；助溶剂为Na2B4O7·
5H2O或碳酸钡；稳泡剂为磷酸三钠。
[0012]技术效果，相对于相对以沸石为单一造孔剂的样品而言，复合造孔剂都能降低样品的体积密度，提高其气孔率，且在体积密度大致相同时，以沸石、碳酸钠及碳酸钙为造孔剂制得泡沫玻璃的抗折强度是以传统造孔剂制得泡沫玻璃的6～7倍。
[0013]前述固废制备泡沫玻璃的方法中，碎玻璃选自废弃压花玻璃、废弃平板玻璃、废弃瓶罐玻璃、废弃射线管玻璃中的一种或多种的混合物。
[0014]前述固废制备泡沫玻璃的方法中，发泡剂为等比例混合的碳黑和H3BO3的混合物。
[0015]技术效果，碳黑除了具有发泡作用外，还具有稳泡作用，由于碳黑和液态玻璃的化学亲和力较小，不被玻璃浸湿，降低界面能，有利于气孔的稳定；碳黑难以与玻璃粉混合均匀，且单纯以碳黑为发泡剂容易造成大孔和联通孔，所以加入了硼酸盐类在分解时会产生B2O3，B具有成网作用，在玻璃体内形成[BO4]四面体与[SiO4]四面体一起构成网络结构，修补断裂的小型[SiO4]四面体，使网络连接程度变大提高熔体的聚合度，从而相应的提高了玻璃熔体的粘度，通过延缓起泡壁变薄的速率达到稳定起泡的作用。
[0016]前述固废制备泡沫玻璃的方法中，水淬渣按质量百分比计包括以下组分：Al2O3:10
‑
13%，MgO：1
‑
3%，Fe2O3:5
‑
7%，CaO:17
‑
19%，Na2O：1
‑
1.5%，K2O：1
‑
2%，TiO2:0.2
‑
0.7%，P2O5:0.1
‑
0.2%，余量为SiO2，以上各组分之和为100%。
[0017]前述固废制备泡沫玻璃的方法中，步骤（1）碎玻璃在混合前先进行清洗，干燥，球磨过200目筛。
[0018]前述固废制备泡沫玻璃的方法中，高强耐高温纤维采用直径为0.04mm，长度为20
‑
100mm的莫来石纤维、高硅氧纤维、SiC纤维或Si3N4纤维。
[0019]技术效果，高强耐高温纤维作为增强剂，其中对纤维的要求为，在发泡温度下不变
形；不与玻璃粉及添加剂反应，可以在常温下长期存在，化学稳定性良好，学性能优良，本专利技术的高强耐高温纤维包括，莫来石纤维(使用过程中根据需要剪成所需长度)，高硅氧纤维，SiC，Si3N4纤维，泡沫玻璃中加入耐火度高，强度高的纤维，有利于提高泡沫玻璃的力学性能。因此，本专利技术所制备的泡沫玻璃机械强度高，使用范围较普通泡沫玻璃广泛，使用寿命长。
[0020]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固废制备泡沫玻璃的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）将水淬渣、镁还原渣、碎玻璃混合均匀，球磨过150目筛；（2）将混合料然以5
‑
8℃的升温速率升温至650
‑
700℃，进行预处理；（3）将处理后混合料、发泡剂、助熔剂、复合造孔剂、高强耐高温纤维、稳泡剂混合，放入高速振动球磨机中进行干磨混匀，球磨时间为2
‑
10min，得到配料；（4）将配料在1300
‑
1400℃熔融10
‑
20min；（5）冷却快速降至450
‑
700℃，然后自然冷却；（6）冷却后上述混合料送入到球磨机中进行研磨粉碎，并将研磨后的混合物过80筛并收集过筛粉末；（5）将球磨后的粉末压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：预热阶段，室温～280℃，升温速率7～15℃/min，320℃保温10min；快速升温阶段，320℃～750℃，升温速率15～20℃/min；保温烧结阶段，750℃～烧结温度，升温速率5～7℃/min，烧结温度为800℃～1000℃，恒温保温时间为20min～50min；冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率10～20℃/min，500℃以下可快速冷却得到泡沫玻璃。2.根据权利要求1所述的固废制备泡沫玻璃的方法，其特征在于：该泡沫玻璃按质量份数计：所述水淬渣：10
‑
20%，镁还原渣：35
‑
45%，助溶剂：2
‑
6%，发泡剂：1
‑
2%，稳泡剂：4
‑
6%，复合造...

【专利技术属性】
技术研发人员：管金国，唐家雄，周建君，吴专，吴铜钟，夏卫栋，
申请(专利权)人：江苏德和绝热科技有限公司，
类型：发明
国别省市：