本发明专利技术公开了一种以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，包括基础坯料和发泡剂；所述基础坯料的组成为稀土尾矿30～60wt%、蛇纹石尾矿20～30wt%、低温砂10～30wt%、滑石5～10wt%、苏州土5～10wt%；所述发泡剂为陶瓷砖抛光废料，其用量为基础坯料的5～20wt%。此外还公开了上述发泡陶瓷材料的制造方法。本发明专利技术充分利用废弃资源，通过优化和调控坯体配方而获得了性能优异的发泡陶瓷材料，降低了生产成本，同时也减少了对环境所造成的压力，具有重要的经济效益和社会效益。本发明专利技术制造方法工艺稳定可靠，易于控制和实现，有利于大规模的推广和应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能陶瓷材料
，尤其涉及一种利用尾矿以及陶瓷砖抛光废料为原料制备的发泡陶瓷材料及其制造方法。
技术介绍
发泡陶瓷材料是一种通过在坯体配方中添加适量的发泡剂而制得的具有闭气孔的陶瓷材料，具有轻质、隔热、保温和隔音等优点，作为一种功能性陶瓷材料已广泛应用于建筑、石油化工等领域。目前，现有技术发泡陶瓷材料的生产工艺为以长石、高岭土、石英等硅酸盐为基础原料，添加碳酸盐(如碳酸钠、碳酸钙)、碳粉等作为发泡剂，通过成形和高温热处理等工艺而获得产品。现有技术发泡陶瓷材料的制备，一方面需要使用大量的长石、高岭土、石英等优质硅酸盐原料，同时所添加的发泡剂材料价格较贵，导致生产成本较高，从而限制了发泡陶瓷材料的生产发展以及进一步的推广和应用。此外，尾矿作为矿山企业生产排放的废弃物，长期堆积而形成尾矿坝，不仅占地面积大，存在着很大的安全隐患，而且对地下水和环境造成极大的污染，因此，如何有效处理和利用尾矿资源已受到日益广泛的关注，同时也是决定矿区和地区经济能否可持续发展的重要保证。其次，陶瓷砖抛光废料是在对瓷砖表面进行抛光的过程中，抛光盘和砖面之间相互摩擦所产生的废料。随着我国建筑行业的发展，陶瓷砖的需求量迅速增加，因此陶瓷砖生产中所产生的抛光废料也在迅猛 增加。据统计广东佛山陶瓷产区仅在2011年，各种抛光砖废料的年产量已经超过300万吨，全国抛光砖废料的年产量估计在500万吨。而目前，对其主要是采取堆积或填埋的方式进行处理，同样地，不仅占地面积增大，而且也给企业和地区经济的发展带来很多不利的影响。总之，废弃资源的再生利用其重要的经济效益和社会效益已为全社会所重视和关注。而在众多的尾矿中，稀土尾矿和蛇纹石尾矿是两类典型的尾矿，其储存量大、处理难度高。我国稀土储量丰富，约占世界储量的45%，其中江西、广东、福建、广西与湖南等地是稀土矿的主产区，其离子型稀土占全国储量的95%以上。然而这类稀土矿品位较低，每生产I吨稀土产品约产生1500-2000吨尾矿。以江西赣南稀土矿的开采为例，在经过近30年的开采后，目前稀土尾矿已堆积如山，多达近30亿吨，且每年以数千万吨的量新增，由于这些稀土尾矿没有进行科学的开发利用，给当地以及附近区域的生态环境与经济建设带来了严重影响。蛇纹石矿主要位于四川石棉县、江苏东海县、河南信阳市、陕西宁强县和江西弋阳县等，已探明贮量超过五亿吨，目前年开采量约为20(Γ300万吨，主要作为钙、镁、磷肥的生产原料，在开采生产过程中所产生的蛇纹石尾矿，约占开采量的三分之一到三分之二。但目前蛇纹石尾矿的利用率很低，仅占排放量的2%左右，主要是利用蛇纹石尾矿制备氧化镁、氧化铁红、二氧化硅和碳酸钙等原料。总而言之，如何有效、科学地利用废弃资源仍然需要进行大量的研究开发工作。充分利用再生资源开发节能材料，不仅是经济可持续发展的战略需求，也是建立资源、能源节约型社会的迫切要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用稀土尾矿和蛇纹石尾矿以及陶瓷砖抛光废料为原料制备的发泡陶瓷材料，以充分利用废弃资源，通过优化和调控坯体配方而获得性能优异的发泡陶瓷材料。本专利技术的另一目的在于提供上述发泡陶瓷材料的制造方法。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现本专利技术提供的一种以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，包括基础坯料和发泡剂；所述基础坯料的组成为稀土尾矿30 60wt%、蛇纹石尾矿20 30wt%、低温砂10 30wt%、滑石5 10wt%、苏州土 5 10wt% ;所述发泡剂为陶瓷砖抛光废料，其用量为基础坯料的5 20wt%。本专利技术以稀土尾矿和蛇纹石尾矿作为主要原料，同时辅助使用低温砂、滑石和苏州土原料，使得高温下产生合适的液相量，通过包裹陶瓷砖抛光废料中所含碳化硅高温下分解产生的二氧化碳气体，在坯体中形成气泡，在保证产品具有轻质的情况下，同时具有足够的强度，从而获得所需要的发泡陶瓷材料。上述方案中，本专利技术所述陶瓷砖抛光废料中碳化硅的含量以10 20wt%为宜。进一步地,本专利技术所述稀土尾矿含有高岭石10 20wt%、云母15 20wt%、石英55 60wt%、长石10 15wt% ;所述蛇纹石尾矿含有蛇纹石45 50wt%、撤揽石20 25wt%、透闪石5 10wt%、高岭石10 15wt%、方解石3 5wt%。、磁铁矿5 8wt%。上述方案中，本专利技术所述稀土尾矿其化学组成含有Si026 5 70wt%、Al20315 20wt%、K20+Na206 10wt%、Fe203+Ti022 3wt%、烧失量3 5wt% ;所述蛇纹石尾矿其化学组成含有 Mg035 40wt%、Si023`5 40wt%、Al2035 10wt%、Ca02 3wt%、Fe203+Ti025 8wt%、烧失量 10 15wt%。本专利技术的另一目的通过以下技术方案予以实现本专利技术提供的上述以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料的制造方法，包括以下步骤(I)将所述基础坯料、陶瓷砖抛光废料配料后，加入泥浆稀释剂和悬浮剂进行湿法球磨得到料浆；(2)所述料浆经喷雾造粒、干压成形而获得生坯；(3)所述生坯脱模、干燥后，在1150 1250°C温度下烧成、保温10 45min即得到产品。进一步地，本专利技术制造方法所述步骤(I)中泥浆稀释剂为三聚磷酸钠，悬浮剂为羧甲基纤维素钠，其添加量分别为基础坯料的2 3wt%。和I 2wt%。。所述湿磨的时间以30 45min为宜。所述步骤(3)中在100 120°C温度下干燥60 lOOmin。本专利技术具有以下有益效果(I)大量利用了稀土尾矿和蛇纹石尾矿作为基础坯料的主要原料(用量大于50%)，通过优化和调控坯体配方，保证了坯体具有良好的压制成型性能和烧结性能，并利用陶瓷砖抛光废料作为发泡剂，从而充分实现了废弃物的资源化综合利用，降低了生产成本，为发泡陶瓷材料的生产发展提供了新的途径，并有助于发泡陶瓷材料的进一步推广和应用。(2)通过调节尾矿在基础坯料中的引入量以及烧成温度，可调控坯体的烧结性能(即坯体中产生液相量以及高温粘度);通过调节陶瓷砖抛光废料的引入量，可调控坯体在烧成过程中产生的气体量，从而获得具有不同性能的发泡陶瓷材料，满足不同应用领域的要求。(3)本专利技术制备工艺稳定可靠，易于控制和实现，有利于大规模的推广和应用。下面将结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。具体实施例方式本专利技术实施例采用的稀土尾矿来源于江西赣南寻乌县，主要含有高岭石10 20wt%、云母15 20wt%、石英55 60wt%、长石10 15wt% ;其化学组成含有Si026 5 70wt%、Al20315 20wt%、K20+Na206 10wt%、Fe203+Ti022 3wt%、烧失量 3 5wt%。蛇纹石尾矿来源于江西戈阳县，主要含有蛇纹石45 50wt%、橄榄石20 25wt%、透闪石5 10wt%、高岭石10 15wt%、方解石3 5wt%。、磁铁矿5 8wt% ;其化学组成含有Mg035 40wt%、Si023 5 40wt%、Al2035 10wt%、Ca02 3wt%、Fe203+Ti025 8wt%、烧失量 10 15wt%。实施例一1、本实施例以尾矿和陶瓷砖抛光废料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，包括基础坯料和发泡剂；其特征在于：所述基础坯料的组成为稀土尾矿30～60wt%、蛇纹石尾矿20～30wt%、低温砂10～30wt%、滑石5～10wt%、苏州土5～10wt%；所述发泡剂为陶瓷砖抛光废料，其用量为基础坯料的5～20wt%。
【技术特征摘要】
1.一种以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，包括基础坯料和发泡剂；其特征在于所述基础还料的组成为稀土尾矿30 60wt%、蛇纹石尾矿20 30wt%、低温砂10 30wt%、滑石5 10wt%、苏州土 5 10wt% ;所述发泡剂为陶瓷砖抛光废料，其用量为基础坯料的5 20wt%。2.根据权利要求1所述的以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，其特征在于所述陶瓷砖抛光废料中含碳化娃10 20wt%。3.根据权利要求1所述的以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，其特征在于所述稀土尾矿含有高岭石10 20wt%、云母15 20wt%、石英55 60wt%、长石10 15wt% ;所述蛇纹石尾矿含有蛇纹石45 50wt%、橄榄石20 25wt%、透闪石5 10wt%、高岭石10 15wt%、方解石3 5wt%。、磁铁矿5 8wt%。4.根据权利要求1或2或3所述的以尾矿和陶瓷砖抛光废料制备的发泡陶瓷材料，其特征在于所述稀土尾矿其化学组成含有Si026 5 70wt%、Al20315 20wt%、K20+Na206 10wt%、Fe203+Ti022 3wt%、烧失量3 5wt% ;所述蛇纹...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家科，刘欣，程凯，周健儿，王艳香，刘阳，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷学院，
类型：发明
国别省市：
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