一种彩色石英质发泡颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种彩色石英质发泡颗粒及其制备方法和应用，其特征在于：以无色废玻璃粉为主原料，添加高白度发泡剂、助熔剂、高白度无机粉以及无机颜料，经混合、加热、熔融、发泡、烧结、冷却、打碎、打磨得到；所述彩色石英质发泡颗粒内有连通气孔，气孔直径为0.1μm～4mm，体积密度为0.2～1.2g/cm3，吸水率为8％～150％，空隙率为15～80％，抗压强度0.5～8MPa，具有保水性、排水性、灌水性、透气性、虹吸性。放入透明花钵中可作为观赏植物的栽培兼观赏用无土栽培基质；还可作为一种兼具功能性和观赏性的生化水质净化材料，用作水族箱观赏用景观石、装饰石、底砂、生化滤材，同时能有效净化水中的悬浮物和溶解物质，长期保持水质清澈。长期保持水质清澈。

【技术实现步骤摘要】
一种彩色石英质发泡颗粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种彩色石英质发泡颗粒及其制备方法和应用，属于废玻璃再生制备兼具功能性和观赏性无土栽培基质及水族箱水质净化材料


技术介绍

[0002]1.观赏植物用无土栽培基质领域
[0003]无土栽培是一种不用天然土壤而用基质栽培植物的方法，在植物定植后用营养液进行栽培。由于无土栽培可人工创造良好的根际环境以取代土壤环境，能有效防止土壤病害及土壤盐分积累造成的植物生理障碍，充分满足植物对矿质营养、水分、气体等环境条件的需要，栽培用的基质材料又可以循环利用，因此具有省水、省肥、省工、高产优质等特点。
[0004]近年来，流行把无土栽培基质放入容器(比如透明花瓶)内栽培观赏植物，放置在共公场所、办公室、家庭等场所用于观赏。无土栽培基质要求具有保水性、排水性、灌水性、透气性。用于观赏的无土栽培基质基本上有以下几种：
[0005]一种是将配有营养成份的水溶液装入透明花瓶栽培观赏植物，但这种方法，植物根部全部祼露在水中，有损美观。
[0006]另一种是用彩色陶粒作为无土栽培基质放入透明花瓶栽培观赏植物，但彩色陶粒是由陶土烧制而成，颜色发暗；吸水性和保水性差，而且不耐用，易腐烂，需要定期更换陶粒。
[0007]用上述二种无土栽培方法栽培观赏植物，其无土栽培基质没有观赏性、装饰性及艺术性，且有损整体观赏性。
[0008]还有一种彩色吸水性树脂，装入透明花瓶，用于栽培观赏植物，虽然色彩艳丽，晶莹剔透，但由于是塑料树脂制成，缺乏自然美，且这种吸水性树脂吸水后变软，不能支撑观赏植物的植入，所以并不适合栽培观赏植物。
[0009]2.水族箱水质净化材料领域
[0010]目前水族箱水质净化的方法，一般是采用过滤材料和生化材料。具体而言，在水族箱外部过滤槽内放置过滤棉或泡沫陶瓷等过滤材料，再在其后放置生化材料，及在水族箱底铺设底砂。
[0011]过滤棉和泡沫陶瓷是用于物理过滤，而生化材料是用于微生物的栖息与繁殖，利用微生物分解有机物，氧化(硝化)氨态氮，达到净化水质目的。一般使用生化棉、陶瓷环、陶瓷棒、细菌屋、塑料生物球、生物填料等作为生化材料。底砂用于沉淀悬浮物。
[0012]生化棉、陶瓷环、陶瓷棒、细菌屋、塑料生物球、生物填料等这些生化水质净化材料存在许多问题点，例如，陶瓷生化材料的微生物亲和性低，并不适合微生物的栖息与繁殖。这是因为陶瓷是由氧化硅、氧化铝，氧化钙等为主原料，添加一些化学成份，经700℃～1200℃烧结而成。陶瓷中添加的多种化学成份不利于微生物栖息与繁殖。另外，由陶瓷制成的生化材料表面虽然有许多孔洞，但是这些孔洞直径为1～3mm的较大闭孔，不适宜多种群微生物的栖息，且比表面积小，不能承载大量微生物，利用微生物净化水质需要大量微生物，所
以用这种陶瓷生化材料的水质净化能力有限；塑料生化球，其内部放有一小块生化棉，生化棉不适宜多种群、大量微生物的栖息与繁殖，水质净化能力低；塑料生物填料，其微生物亲和性低，没有细微气孔，并不适合多种群微生物的栖息与繁殖，水质净化能力低。
[0013]底砂一般用砂石、珊瑚石、火山石或用土烧结制成的多孔土粒，这些底砂比如珊瑚石的比表面积小，小于100m2/L，并不能承载大量生物的栖息，水质净化能力低。且这些底砂颜色单调、沉暗，并不适宜作水族箱的观赏、装饰用石。
[0014]另外，参考专利1通过在箱体底先铺一薄层细珊瑚砂，再于珊瑚砂上放置具许多小孔洞的底板，在底板上铺满一厚层珊瑚砂，再在此珊瑚砂上放置一些创造多样的生物生存环境的基质，建置起自然生态水族箱，但所用基质为礁岩、石块，这些礁岩、石块和珊瑚砂并不适合多种群微生物的栖息与繁殖，生物承载量小，微生物种群有限，水质净化能力效果低，且礁岩、石块和珊瑚砂色彩不亮丽，起不到装饰水族箱的作用，不具观赏性。
[0015]参考专利2通过在水族箱底堆积由火山灰性土烧制成的多孔土质滤材，并植入多种硝化菌群，建置起水质净化微生物生态系统。但由火山灰性土烧制成的多孔土质滤材颜色单调、沉暗，也不具观赏性。
[0016]目前，在水族箱领域，还没有一种水质净化材料，既能承载大量微生物栖息与繁殖，又能作为水族箱的观赏装饰材料。
[0017]参考专利1：CN1465235A自然生态水族箱及其建置方法
[0018]参考专利2：CN102701463A水质净化微生物生态系统及其应用。

技术实现思路

[0019]本专利技术的目的在于：利用无色废玻璃制备一种具有极高观赏价值的无土栽培基质和水族箱水质净化材料，其制备工艺简单，能耗低。
[0020]本专利技术的技术方案：
[0021]一种彩色石英质发泡颗粒，以无色废玻璃粉为主原料，添加高白度发泡剂、助熔剂、高白度无机粉以及无机颜料，经混合、加热、熔融、发泡、烧结、冷却、打碎、打磨制备得到；所述彩色石英质发泡颗粒为连通气孔，气孔直径为0.1μm～4mm，体积密度为0.2～1.2g/cm3，吸水率为8％～150％，空隙率为15～80％，抗压强度为0.5～8MPa。
[0022]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述彩色石英质发泡颗粒由以下材料按质量百分比组成：无色废玻璃粉75～95％wt，高白度发泡剂0.1～5％wt，助熔剂0.1～4％wt，高白度无机粉3～25％wt和无机颜料0.01～3％wt。
[0023]上述的彩色石英质发泡颗粒，由以下材料按质量百分比组成：无色废玻璃粉83.82％wt，高白度发泡剂3.68％wt，助熔剂1.42％wt，高白度无机粉10.75％wt和无机颜料0.33％wt。
[0024]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述无色废玻璃粉为无色废平板玻璃粉、无色废玻璃瓶粉及其它无色废碱石灰玻璃粉，其粒度为100～250目。
[0025]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述高白度发泡剂为高白度碳酸盐，包括高白度碳酸钠、高白度碳酸钙、高白度碳酸锌、高白度碳酸镁或高白度碳酸钾,使用一种或二种以上，其粒度为800～1200目，其白度大于95。
[0026]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述高白度碳酸盐为高白度碳酸钙或高白度碳酸
钠，使用其中一种或二种。
[0027]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述助熔剂为芒硝、硼酸、硼砂、氧化锌、氧化铝或氧化硼，使用一种或二种以上，其粒度为800～1200目。
[0028]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述助熔剂为硼砂，使用经过加热无水化处理的硼砂，其中分子式为Na2B4O7·
10H2O十水四硼酸钠的硼砂其加热温度为350～400℃，分子式为Na2B4O7·
5H2O五水四硼酸钠的硼砂其加热温度为110～150℃，加热时间为15～30分钟。
[0029]上述的彩色石英质发泡颗粒，所述高白度无机粉为高白度高岭土粉、白云石粉、陶土粉、粘土粉以及白碳黑，使用一种或二种以上，其粒度为200～1200目，其白度大于95。
[0030]上述的彩色石英质发泡颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：以无色废玻璃粉为主原料，添加高白度发泡剂、助熔剂、高白度无机粉以及无机颜料，经混合、加热、熔融、发泡、烧结、冷却、打碎、打磨制备得到；所述彩色石英质发泡颗粒为连通气孔，气孔直径为0.1μm～4mm，体积密度为0.2～1.2g/cm3，吸水率为8％～150％，空隙率为15～80％，抗压强度为0.5～8MPa。2.根据权利要求1所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：所述彩色石英质发泡颗粒由以下材料按质量百分比组成：无色废玻璃粉75～95％wt，高白度发泡剂0.1～5％wt，助熔剂0.1～4％wt，高白度无机粉3～25％wt和无机颜料0.01～3％wt。3.根据权利要求1所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：由以下材料按质量百分比组成：无色废玻璃粉83.82％wt，高白度发泡剂3.68％wt，助熔剂1.42％wt，高白度无机粉10.75％wt和无机颜料0.33％wt。4.根据权利要求1所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：所述无色废玻璃粉为无色废平板玻璃粉、无色废玻璃瓶粉及其它无色废碱石灰玻璃粉，其粒度为100～250目。5.根据权利要求1所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：所述高白度发泡剂为高白度碳酸盐，包括高白度碳酸钠、高白度碳酸钙、高白度碳酸锌、高白度碳酸镁或高白度碳酸钾,使用一种或二种以上，其粒度为800～1200目，其白度大于95。6.根据权利要求5所述的彩色石英质发泡颗粒,其特征在于：所述高白度碳酸盐为高白度碳酸钙或高白度碳酸钠，使用其中一种或二种。7.根据权利要求1所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：所述助熔剂为芒硝、硼酸、硼砂、氧化锌、氧化铝或氧化硼，使用一种或二种以上，其粒度为800～1200目。8.根据权利要求7所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：所述助熔剂为硼砂，使用经过加热无水化处理的硼砂，其中分子式为Na2B4O7·
10H2O十水四硼酸钠的硼砂其加热温度为350～400℃，分子式为Na2B4O7·
5H2O五水四硼酸钠的硼砂其加热温度为110～150℃，加热时间为15～30分钟。9.根据权利要求1所述的彩色石英质发泡颗粒，其特征在于：所述高白度无机粉为高白度高岭土粉、白云石粉、陶土粉、粘土粉以及白碳黑...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱新玲，陆荣生，钱新民，区大锴，
申请(专利权)人：深圳市陆讯纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：