【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体废弃物资源化利用，尤其涉及一种保温隔热发泡陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锯泥是石材切割加工过程中产生的尾料，随着装饰石材行业的发展，堆积的锯泥储存量与日俱增。目前，锯泥的处置主要有以下几方面：(1)填埋处置、露天堆积；(2)浮选分离提纯，回收高品质石英和长石；(3)生产水泥、玻璃、陶瓷和涂料等建材产品等。
2、锯泥成分复杂，以填埋处置、露天堆积的方式处置锯泥时，会对周围环境产生较大影响，既占用土地资源，又污染了大气环境和水资源；以浮选分离提纯回收高品质石英和长石过程中需要用到氢氟酸、浓硫酸等强腐蚀性药剂，药剂的使用会产生有害污水，造成二次污染；锯泥用作建材产品时是生产加气混凝土砌块的优质原料，但是近几年砌块价格大幅下滑，利用价值也较低，导致其高附加值低。
3、不仅如此，利用固体废弃物制备的建材产品存在保温隔热性能差等问题，在如今有些省市提出了进一步迈向超低能耗被动式居住建筑“节能80％”的要求的情况下，保温隔热性能差的保温隔热性能在建筑领域的应用受到极大限制。因此，锯泥的资源化和高值化利用已引起本领域技术人员的关注。
4、为解决锯泥堆积问题，开发轻质高强、保温隔热的发泡陶瓷作为建筑节能墙体，技术人员进行了深入的研究和技术开发：
5、中国专利(cn 115894066a，一种高孔隙率多孔陶瓷材料及其制备方法和应用)中，将溶剂和二氧化硅、氧化铝、氮化硅研磨制备浆料，以烧结助剂、粘结剂和分散剂作为外加剂，经1200～1900℃高温烧结制备了较高孔隙率的多孔陶瓷
6、中国专利技术(cn 113956064a，一种无黏土锯泥发泡陶瓷及其制备方法)中以锯泥、污泥和发泡陶瓷磨切边角料为原料，依次进行湿法球磨、均化陈腐、喷雾干燥，对含水率有严格的要求。并且，在发泡陶瓷的烧结工艺中，使用了四段升温和三段降温制备工艺，同时严格要求升温速率和降温速率。可见，该制备方法成本高，工艺流程繁琐复杂，不利于大批量生产。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种保温隔热发泡陶瓷及其制备方法和应用，生产成本低，解决了现有发泡陶瓷产品强度低、保温隔热性能差的问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种保温隔热发泡陶瓷，包含以下质量份数的制备原料：
4、
5、所述保温隔热发泡陶瓷的体积密度为0.2～0.5g/cm3，耐压强度为8～10mpa，导热系数为0.03～0.05w/(m·k)。
6、可选地，所述锯泥粉末的粒径≤200μm；sio2含量＞70wt.％。
7、可选地，所述分散剂包含聚丙烯酸铵、四甲基氢氧化铵、柠檬酸三铵、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种。
8、可选地，所述发泡剂包含十二烷基硫酸钠、聚甲基丙烯酸甲酯、十二烷基苯磺酸钠和双氧水中的至少一种。
9、本专利技术提供了所述的保温隔热发泡陶瓷的制备方法，包含以下步骤：
10、1)将锯泥粉末、分散剂、水、明胶和发泡剂混合，得到混合浆料；
11、2)将所述混合浆料顺次进行干燥和烧结，得到保温隔热发泡陶瓷。
12、可选地，步骤2)所述烧结的温度为1000～1150℃，烧结时间为30～180min。
13、本专利技术还提供了所述保温隔热发泡陶瓷在轻质建筑墙体中的应用。
14、本专利技术提供的保温隔热发泡陶瓷体积密度为0.2～0.5g/cm3，耐压强度为8～10mpa，导热系数为0.03～0.05w/(m·k)，符合新型轻质建筑墙体的要求，解决了现有发泡陶瓷产品强度低、保温隔热性能差的问题。本专利技术所述的保温隔热发泡陶瓷具有高孔隙率、较低的体积密度、较高的耐压强度和极低的导热系数，综合性能优异，能有效降低建筑能耗。
15、发泡陶瓷的体积密度、耐压强度和导热系数均由发泡陶瓷的孔隙结构决定。而浆料的泡沫是影响孔隙结构的关键因素，泡沫受浆料明胶含量、分散剂种类和用量、发泡剂种类和含量的影响。其中，明胶具有热可逆性，因此，凝结时间随着明胶含量的增大而明显缩短。在明胶含量增加时，其分子接触增多，凝固加快。明胶的低粘度特性使其溶液具有一定粘度，影响发泡液的发泡能力。陶瓷浆料的粘度对其后续的发泡和注模过程至关重要。分散剂的种类和添加量是影响浆料稳定性的重要因素，泡沫浆料良好的稳定性可以使浆料在较长的固化时间内不发生沉降及分层现象，从而获得均匀性良好的发泡陶瓷坯体。因此，明胶、分散剂和发泡剂合理添加是制备一种保温隔热发泡陶瓷的关键技术。
16、本专利技术所采用的明胶为无毒害的明胶，可避免产生二次污染。一方面，明胶室温下不溶于水，但经水浴加热后在浆料中可吸水而膨胀软化溶解成胶体，冷却至室温后原位固化形成三维网络结构。另一方面，明胶溶液在冷冻过程中会结晶成冰而存在于三维网络中。当真空干燥时，冰升华排出后会留下大量的孔隙。多孔结构的形成有效的增加孔隙率和降低体积密度。利用明胶本身所具有的热熔胶性能，在低温下使得浆料固化形成三维孔隙结构，减少有机试剂的添加，简化操作过程，降低对环境的污染。
17、本专利技术所述的保温隔热发泡陶瓷，其主要原料为锯泥粉末，属于环保型生产工艺，锯泥资源化利用率高，生产成本降低显著，经济效益明显，有效解决锯泥堆积带来的环境和安全问题。
18、本专利技术工艺简单，操作便捷，制备的轻质高强、保温隔热发泡陶瓷生产成本低、体积密度小、耐压强度高、导热系数极低，能有效降低建筑能耗的同时，对锯泥进行资源化利用，有效解决锯泥堆积带来的环境和安全问题。
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1.一种保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，包含以下质量份数的制备原料：
2.根据权利要求1所述的保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，所述锯泥粉末的粒径≤200μm；SiO2含量＞70wt.％。
3.根据权利要求1所述的保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，所述分散剂包含聚丙烯酸铵、四甲基氢氧化铵、柠檬酸三铵、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，所述发泡剂包含十二烷基硫酸钠、聚甲基丙烯酸甲酯、十二烷基苯磺酸钠和双氧水中的至少一种。
5.权利要求1～4任一项所述的保温隔热发泡陶瓷的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述烧结的温度为1000～1150℃，烧结时间为30～180min。
7.权利要求1～4任一项所述的保温隔热发泡陶瓷或权利要求5～6任一项所述的制备方法制得的保温隔热发泡陶瓷在轻质建筑墙体中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，包含以下质量份数的制备原料：
2.根据权利要求1所述的保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，所述锯泥粉末的粒径≤200μm；sio2含量＞70wt.％。
3.根据权利要求1所述的保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，所述分散剂包含聚丙烯酸铵、四甲基氢氧化铵、柠檬酸三铵、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的保温隔热发泡陶瓷，其特征在于，所述发泡剂包含...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶义成，符芳慧，胡南燕，王其虎，罗斌玉，张光权，柯丽华，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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