[发明专利]利用铜尾矿生产泡沫玻璃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫玻璃的制造方法，特别涉及一种利用铜尾矿生产泡沫玻璃的制备方法。

背景技术

铜尾矿是铜矿生产企业在选取有用成分后排放的一种固体矿物废料。目前，关于充分回收和利用铜尾矿还没有科学合理的方法，大都将其用作铺路和深埋的方法进行处理。国内的铜矿企业较多，每年产生的尾矿如果处理不当将给环境造成很大的污染。既污染环境，又浪费资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效降低泡沫玻璃的生产成本，保护环境，变废为宝的利用铜尾矿生产泡沫玻璃的方法，按本发明的生产方法得到的泡沫玻璃结构强度好、吸水率低、导热系数小且比重小。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)将废铜尾矿破碎后放入球磨罐中球磨至300目以下；

2)将废玻璃清洗干净，烘干后球磨至300目以下；

3)按质量分数将40～60％的铜尾矿，35～55％的废玻璃，0.2～0.5％的炭黑，0～5％的氟硅酸钠，0～5％的磷酸钠放入到球磨罐中球磨至200目以下；

4)将上述球磨后的配合料加入耐热钢模具中，再将模具移入发泡炉中加热；

预热阶段，自室温以10～12℃/min的升温速度升至400℃，保温20～30min；

发泡阶段，升温速度为15～20℃/min升至850～950℃；

稳泡阶段，在850～950℃恒温下保温30～60min；

5)快速冷却阶段，冷却速度为15～25℃/min，冷却至500～550℃，恒温30～60min；

6)退火阶段，降温速度为1～2℃/min，退火至50℃以下得泡沫玻璃。

本发明制备泡沫玻璃所用的铜尾矿化学组成为：SiO₂：45.5wt％；Al₂O₃：14.45wt％；CaO：10.1wt％；MgO：3.1wt％；Fe₂O₃：13.12wt％；TiO₂：4.1％；其他9.63wt％。

由于本发明使用的铜尾矿中SiO₂含量较高，属于硅酸盐材料，适合生产低密度，高强度的泡沫玻璃绝热材料，气泡结构有利于形成闭孔结构，有效地降低了泡沫玻璃材料的吸水率，所以本发明利用工业废料铜尾矿为原料，添加少量添加剂，制备了泡沫玻璃。本发明不但有利于废物利用，保护环境，而且制得的泡沫玻璃结构强度高、吸水率低、密度小、导热系数低。本发明可以有效地降低泡沫玻璃的生产成本，保护环境，变废为宝，具有明显的经济效益和环保效益。生产的泡沫玻璃性能：密度小于0.8g·cm^-3，吸水率小于1.5vol％，平均泡径1～3mm，抗折强度可达到2.0MPa。

具体实施方式

实施例1，将废铜尾矿破碎后放入球磨罐中球磨至300目以下；将废玻璃清洗干净，烘干后球磨至300目以下；按质量分数将57％的铜尾矿，35％的废玻璃，0.4％的炭黑，2.6％的氟硅酸钠，5％的磷酸钠放入到球磨罐中球磨至200目以下；采用的氟硅酸钠和磷酸钠作为添加剂，其作用是为了有效降低泡沫玻璃发泡温度，改善泡沫玻璃性能，增加闭孔结构，另外还可以增强玻璃熔体低温粘性，增强韧性，起到稳泡作用。然后将上述球磨后的配合料加入耐热钢模具中，再将模具移入发泡炉中加热；自室温以10℃/min的升温速度升至400℃，保温20min后，再以20℃/min的升温速度升至920℃后保温30min；快速冷却阶段，冷却速度为20℃/min，冷却至500℃，恒温30min；退火阶段，降温速度为1℃/min，退火至50℃以下得泡沫玻璃。所形成的泡沫玻璃结构均匀，密度为0.8g·cm^-3，吸水率为1.5vol％，平均泡径1.5mm，抗折强度达到1.8MPa。