一种利用粉煤灰制备泡沫玻璃保温板的方法技术

一种利用粉煤灰制备泡沫玻璃保温板的方法，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨并除去粉煤灰中的铁，取除铁后的粉煤灰、干磨过筛后的玻璃粉和氧化铈干磨形成混合料，将混合料装入钢制模具中制成扁平状坯体；将压制成的坯体放在底面均匀平铺氧化铝粉的氧化铝匣钵中，并置于硅碳棒电阻炉内烧结、冷却、退火即得泡沫玻璃保温板。本发明专利技术用粉煤灰制备泡沫玻璃保温板不仅有助于节约天然资源，降低生产成本，而且有利于环境保护。粉煤灰无需使用大功率破碎机破碎，且混料均匀；同时，粉煤灰中存在大量的空心微珠及蜂窝状体，具有导热系数低、耐高温特性。选用氧化铈作为发泡剂，使发泡温度易于控制，简化工艺，减少能耗，有利于工业化大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用废弃物制备玻璃的
，特别是利用废弃粉煤灰 制备泡沫玻璃保温板的方法。
技术介绍
泡沬玻璃是一种人工制作的多孔材料，它是一种内部充满无数微小、 均匀连通或封闭气孔的玻璃材料，具有密度小、强度高、导热系数小、热 膨胀系数低、不吸水、不吸潮等优良性能。它作为一种新型的隔热材料， 以其耐久性、安全性、可靠性、良好的化学稳定性，在高温隔热、低温保 温、防潮工程、吸声工程等领域占据越来越重要的地位(田英良，屈培元.国内外泡沫玻璃产业发展沿革及趋势.玻璃与搪瓷，2002， 30 (5): 48-52)。我国泡沫玻璃的研制开发始于50年代，直到80年代起我国轻工、建 材等行业的科技人员开始采用固体废弃物研制生产泡沫玻璃，并得到迅速 发展(徐美君.纵横全球观泡沬玻璃国际态势.国外建材科技，2003 (4): 34-35)。利用固体废弃物制备泡沫玻璃，通常以废平板玻璃、瓶罐 玻璃、粉煤灰等为主要原料，发泡剂的种类较多，主要有碳酸盐(碳酸钙、 碳酸镁、碳酸钠、碳酸钾等)、硫酸盐(硫酸钠、硫酸韩等)与碳黑三类， 采用粉末烧结法，将发泡剂均匀混合到原料里，然后放置在专用模具中， 在电或燃料加热的窑内发泡、冷却固型后脱模，脱模后的毛胚进入退火炉 中消除应力，并冷却至室温后切割成要求的形状和尺寸的制品(王飞天. 泡沫玻璃的生产和建筑应用现状.四川建材，2003 (5): 22-23)。该法制备工艺复杂，成本高，控温精度要求高，产品的机械强度较低。在国内 用废弃物生产泡沫玻璃的生产成本中，加热能源(燃料、电热)费用约占生产成本的1/2，采用高禾斗技低能耗的生产技术才能具有显著的经济效益， 也是泡沫玻璃降低价格、推广使用的关键之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用粉煤灰 制备泡沫玻璃保温板的方法，本专利技术不仅原料来源广泛、生产成本低、温 度易于控制，而且变废为宝，可生产机械强度高、气孔均匀、耐高温的泡 沫玻璃保温板。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是1) 首先，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨，然后分别过ioo 目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Fe203的含量低于0. 5%;2) 其次，选用氧化铈作为发泡剂，取经除铁后的粉煤灰、干磨过筛后的玻璃粉和氧化铈以粉煤灰玻璃粉氧化铈=30 40%: 50 60%: 10 20%的质量百分比放入球磨机中干磨形成混合料；3) 然后，将混合料装入钢制模具中制成扁平状坯体；4) 最后，将压制成的坯体放在底面均匀平铺氧化铝粉的氧化铝匣钵 中，并置于硅碳棒电阻炉内，先以5 l(TC/min的加热速度自室温升温至 1150 1220°C，保温1 3h;然后以15 20°C/min的冷却速度降温至 1000°C，保温30 60min;最后，以5°C/min的速率降温退火至室温后即 得泡沬玻璃保温板。本专利技术步骤l)和步骤2)中的干磨是利用氧化铝球石作为研磨介质， 控制磨球和原料的质量比为2 3: 1,研磨时间为0.5 3h;步骤3)钢制模具的尺寸为200mmxl50mmx20mm，成型压力为5 20MPa。 本专利技术的有益效果为(1) 本专利技术主要原料是燃煤电厂排放的工业废弃物，用粉煤灰制备 泡沫玻璃保温板不仅有助于节约天然资源，降低生产成本，而且有利于环 境保护。(2) 粉煤灰原料主要为微米级球形颗粒，与天然矿物相比，原料无 需使用大功率破碎机破碎，且混料均匀；同时，粉煤灰中存在大量的空心 微珠及蜂窝状体，具有导热系数低、耐高温特性。(3) 选用低毒性、高活性的稀土氧化物氧化铈作为发泡剂，使发泡 温度易于控制，简化工艺，减少能耗，有利于工业化大生产。(4) 制备的泡沫玻璃保温板不仅气孔均匀，孔隙度可调，而且具有 质轻、高强度、低热导率、耐高温等优良特性。具体实施方式 实施例l:1) 首先，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨，利用氧化铝球 石作为研磨介质，控制磨球和原料的质量比为2: 1，研磨时间为lh,然 后分别过IOO目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除 铁，使粉煤灰中Fe203的含量低于0. 5%;2) 其次，选用氧化铈作为发泡剂，取经除铁后的粉煤灰、干磨过筛后的玻璃粉和氧化铈以粉煤灰玻璃粉氧化铈=30%: 60%: 10%的质量百分比放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球和原料的质量比为2: 1，研磨lh形成混合料；3) 然后，将混合料装入200咖xl50咖x20mm的钢制模具中，经手动压 机在压力为5MPa压制成扁平状坯体；4)最后，将压制成的坯体放在底面均匀平铺氧化铝粉的氧化铝匣钵 中，并置于硅碳棒电阻炉内，先以5°C/min的加热速度自室温升温至 1200°C，保温3h;然后以20°C/min的冷却速度降温至1000°C,保温30min; 最后，以5°C/min的速率降温退火至室温后即得泡沫玻璃保温板。实施例2:1) 首先，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨，利用氧化铝球 石作为研磨介质，控制磨球和原料的质量比为2. 3: 1,研磨时间为1.6h， 然后分别过100目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁 除铁，使粉煤灰中Fe203的含量低于0. 5%;2) 其次，选用氧化铈作为发泡剂，取经除铁后的粉煤灰、干磨过筛 后的玻璃粉和氧化铈以粉煤灰玻璃粉氧化铈=40%: 50%: 10%的质量百分比放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球和原料的质量比为2.3: 1，研磨1.6h形成混合料；3) 然后，将混合料装入200mmxl50mmx20mm的钢制模具中，经手动压 机在压力为13MPa压制成扁平状坯体；4) 最后，将压制成的坯体放在底面均匀平铺氧化铝粉的氧化铝匣钵 中，并置于硅碳棒电阻炉内，先以8'C/min的加热速度自室温升温至 115(TC，保温2h;然后以18°C/min的冷却速度降温至IOO(TC，保温50min; 最后，以5°C/min的速率降温退火至室温后即得泡沫玻璃保温板。实施例3:1)首先，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨，利用氧化铝球 石作为研磨介质，控制磨球和原料的质量比为2.7: 1，研磨时间为3h， 然后分别过100目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁 除铁，使粉煤灰中FeA的含量低于0. 5%;后的粉煤灰、干磨过筛 后的玻璃粉和氧化铈以粉煤灰玻璃粉氧化铈=30%: 50%: 20%的质量百 分比放入球磨机中干磨，利用氧化铝球石作为研磨介质，控制磨球和原料 的质量比为2.7: 1，研磨3h形成混合料；3) 然后，将混合料装入200mmxl50mmx20mm的钢制模具中，经手动压 机在压力为20MPa压制成扁平状坯体；4) 最后，将压制成的坯体放在底面均匀平铺氧化铝粉的氧化铝匣钵 中，并置于硅碳棒电阻炉内，先以1(TC/min的加热速度自室温升温至 117(TC，保温3h;然后以15°C/min的冷却速度降温至IOO(TC，保温60min; 最后，以5°C/min的速率降温退火至室温后即得泡沫玻璃保温板。实施例4:1) 首先，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨，利用氧化铝球 石作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用粉煤灰制备泡沫玻璃保温板的方法，其特征在于：　１）首先，将粉煤灰和玻璃粉分别放入球磨机中干磨，然后分别过１００目筛，将过筛后的粉煤灰采用永久磁铁除铁，再采用电磁除铁，使粉煤灰中Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］的含量低于０．５％；２）其次，选用氧化铈作为发泡剂，取经除铁后的粉煤灰、干磨过筛后的玻璃粉和氧化铈以粉煤灰∶玻璃粉∶氧化铈＝３０～４０％∶５０～６０％∶１０～２０％的质量百分比放入球磨机中干磨形成混合料；　３）然后，将混合料装入钢制模具中制成扁平状坯体；４）最后，将压制成的坯体放在底面均匀平铺氧化铝粉的氧化铝匣钵中，并置于硅碳棒电阻炉内，先以５～１０℃／ｍｉｎ的加热速度自室温升温至１１５０～１２２０℃，保温１～３ｈ；然后以１５～２０℃／ｍｉｎ的冷却速度降温至１０００℃，保温３０～６０ｍｉｎ；最后，以５℃／ｍｉｎ的速率降温退火至室温后即得泡沫玻璃保温板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，曹丽云，李颖华，吴建鹏，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]