[发明专利]一种基于硼泥制备泡沫玻璃锦砖的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能无机材料技术领域，涉及一种基于硼泥生产泡沫玻璃锦砖的方法。

背景技术

硼泥是化工厂用硼矿或硼镁矿提取硼砂的生产过程中排放的主要垃圾，每生产1吨硼砂要排放3～4吨的硼泥，在我国每年有数百万吨硼泥排放，不但占用大量土地，而且严重污染环境。硼泥的主要成分为氧化镁、氧化硅、氧化钙、氧化铁和含硼不溶物等。现有的处理方法是将其堆放在一定区域限制排放，个别工厂将其与其它成分混合制备成烧结砖，但用量甚微。最新发明的较科学的方法是将其中40％左右的氧化镁转化为碳酸镁或氢氧化镁阻燃剂等化工产品，但剩余50％左右的脱镁硼泥仍然污染环境。而研究发现，用脱镁硼泥可制备出建筑用泡沫玻璃锦砖，即：一层是泡沫玻璃、另一层是锦砖的双功能复合材料，其中泡沫玻璃是整体充满微小均匀细孔的多孔玻璃；而锦砖又称马赛克，是一种用来装饰装修墙面地面的微晶玻璃砖或陶瓷砖。泡沫玻璃锦砖不仅具有泡沫玻璃的保温作用，同时具有锦砖的装饰作用，简化了两种材料的施工程序，降低生产与施工成本。本发明将提供这种制备泡沫玻璃锦砖的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种以脱镁硼泥和废玻璃为主要原料制备泡沫玻璃锦砖的方法，从而有效利用硼泥，降低泡沫玻璃锦砖的生产成本，并绿化、保护环境。

本发明的技术方案是，先将废玻璃破碎，按比例与脱镁硼泥混合；研磨成生料；将生料加热、淬火、干燥后研磨成玻璃粉；取定量的玻璃粉与发泡剂、助溶剂和稳泡剂混合形成泡沫玻璃配料；取定量玻璃粉与颜料、助熔剂混合形成锦砖料；将锦砖料与泡沫玻璃配合料按顺序放到模具中，压制成型；经加热发泡、稳泡退火得到泡沫玻璃锦砖；通过调整泡沫玻璃配合料与锦砖料的组分及质量来调节泡沫层和锦砖层的厚度，使两者的厚度相匹配。

本发明的效果和益处是，泡沫玻璃锦砖是一层为泡沫玻璃相、另一层为锦砖相的双功能复合材料，集保温与装饰于一体，解决了泡沫玻璃作为建筑装饰材料带来的工程稳定性和造价等问题；另外脱镁硼泥颗粒较细，用于制备泡沫玻璃锦砖不需研磨，节能降耗；脱镁硼泥中含有微量硼可以降低发泡温度，使助熔剂添加量相对减少；本发明中使用的另一原料为废玻璃，有利于循环经济和可持续发展；另外，本发明整个过程没有废弃物排放，属于环境友好性技术；本发明产品广泛用于建筑物外墙外保温体系中。

具体实施方式

以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式和步骤。

本发明提供一种以脱镁硼泥和废玻璃为主要原料生产泡沫玻璃锦砖的方法，其特征在于生料、泡沫玻璃配合料和锦砖料中废玻璃、脱镁硼泥、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、颜料的种类及配方比例如下：

生料由废玻璃和脱镁硼泥构成，废玻璃为平板玻璃、瓶罐玻璃，选取其中的一种或两种；脱镁硼泥为硼泥与盐酸或硫酸反应过滤掉水溶性镁盐后剩下的滤渣；泡沫玻璃配合料由玻璃粉、发泡剂、助熔剂和稳泡剂构成，锦砖料由玻璃粉、助熔剂、颜料构成，玻璃粉由生料熟化并研磨得到；发泡剂为碳黑、碳酸钠、碳酸钙，选取其中的一种或两种以上；助熔剂为硼砂、硼酸、萤石、氟硅酸钠、碳酸钡，选取其中的一种或两种以上；稳泡剂为磷酸钠、氧化锌、二氧化锰，选取其中的一种或两种以上；颜料为氧化铅、氧化铁、氧化锌、硼酸锌，选取其中的一种或两种以上；生料中废玻璃与脱镁硼泥的重量比例为100∶30～80；泡沫玻璃配合料中玻璃粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂的重量比例为100∶2～15∶0.5～5∶1～8；锦砖料中玻璃粉、助熔剂、颜料的重量比例为100∶0.5～6∶0.3～6；锦砖料与泡沫玻璃混料的重量比例为1∶1～5；制备技术的工艺流程如下：

步骤1：将废玻璃粉碎，按比例与脱镁硼泥混合、研磨成生料，加热到800～1300℃，保温30～50min，然后淬火、干燥、研磨得到玻璃粉；

步骤2：将玻璃粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂按比例称量，混合均匀后制备泡沫玻璃配合料；

步骤3：将玻璃粉、助熔剂、颜料按比例称量，混合均匀后制备锦砖料；

步骤4：锦砖料与泡沫玻璃配合料按顺序加入模具中，压制成型，按以下烧结制度烧成；

步骤5：预热阶段，升温速度为10～30℃/min，在450～650℃进行恒温预热20～40min；

步骤6：保温发泡阶段，生温速度为5～20℃/min，温度范围为700～1000℃，恒温时间为10～60min；

步骤7：快速降温阶段，冷却速度为20～30℃/min，冷却至400～600℃，恒温40～120min；