[发明专利]一种微晶多孔泡沫玻璃管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫玻璃管的制备领域，具体涉及一种微晶多孔泡沫玻璃管的制备方法。

背景技术

磷渣是磷矿石热法生产黄磷过程中排放的工业废渣，每生产1吨黄磷，大约产生8-10吨磷渣。以我国目前的黄磷生产能力，每年的磷渣排放量都在500万吨以上，且逐年递增，目前全国的磷渣排放量约为680-850万吨。通常情况下，磷渣的排放是采用水淬工艺进行的，即将熔融的高温磷渣水淬为磷渣粒料，这样的处理方法存在两个缺点：(1)熔融的磷渣中所蕴含的大量热能被浪费掉；(2)水淬处理工艺产生大量的腐蚀性热蒸汽，造成废水的二次污染。

目前磷渣绝大多数作为制造水泥、砖瓦等的原材料，制成低附加值的产品，经济上不划算，也有少量的磷渣用来作为制CaO-Al₂O₃-SiO₂体系微晶玻璃的原材料，但是CaO-Al₂O₃-SiO₂体系微晶玻璃中CaO的含量为15％左右，而磷渣中CaO的含量一般在40％左右，若制备CaO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃，则磷渣在微晶玻璃中的使用率非常低，其直占原材料总重量的30％左右。综上所述，磷渣的利用情况不符合大宗量、高附加值综合利用工业固体废弃物的产业政策和要求。

在微晶玻璃—微晶泡沫玻璃—泡沫玻璃这一系列中，微晶玻璃容重大(2500-3000kg/m³)，大量用于非建筑行业，在建筑业中主要用作装饰材料。泡沫玻璃质轻(≤500kg/m³)、保温，但机械强度低，所以适宜做保温材料而不宜做墙体材料。为了克服微晶玻璃和泡沫玻璃在使用过程中存在的不足，研制了微晶泡沫玻璃。微晶泡沫玻璃由玻璃相、晶体和气孔三部分组成。在均匀分布着大量气孔的玻璃相基体中，均匀散布着大量的纳米级微小晶体，使玻璃与晶体网络连结在一起，形成玻晶交织结构，大大提高了材料的机械强度，从而能用于对强度要求较高的使用场合。由于该种材料中存在大量气孔，其容重大大减轻，又因气孔互不连通，所以材料具有轻型、保温、隔音的性能。它的容重一般均小于1000kg/m³，机械强度比饱沫玻璃大得多。它不权具有保温材料性能，更具有直接用于墙体建筑上优于石膏板和其它多孔砌块墙体材料的一大优点。

管道作为输送流体物质的装置，被广泛用于化工、石油、冶金、发电等行业。普通的管件比较简单，大多数由铸铁管或镀锌管构成。在一些腐蚀性较强的场合就需要在金属管内衬耐腐蚀材料，如四氟乙烯塑料等，或者利用玻璃、陶瓷等材料制作管件。这类材料存在的普遍问题是强度较低，很难进行切削加工。另外，在深冷或高热等特殊环境下使用的管道，或者输送需要保冷、保温流体的管道，需要在管件外部包覆保温材料。因此，制造出的管件在使用时，受到较大的限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微晶多孔泡沫玻璃管的制备方法，能够制备出轻质保温、抗磨耐腐蚀、强度较高的多孔泡沫微晶玻璃管，该种管材可以具有不同的颜色，且可随意切割加工成需要的管道部件。

为了达到上述目的，本发明通过以下具体的方案来实现：

一种微晶多孔泡沫玻璃管的制备方法，具体步骤如下：

(1)基础玻璃制备

a、配料

将各种辅料粉碎，然后过40目筛，按照成分配比称量占总重量20.0-27.0wt％的添加剂，占总重量3.0-8.0wt％的助熔澄清剂，其中添加剂为Na₂CO₃、ZnO、MgO、NaNO₃、CaF₂、SiO₂和Al₂O₃组成的混合物，它们之间的重量比是(8-20)∶(0-7)∶(0-8)∶(0-3)∶(0-5)∶(0-12)∶(0-7)，澄清剂为CeO₂、Na₂O、NH₄NO₃和Na₂SO₄组成的混合物，它们之间的重量比是(0-4)∶(0-7)∶(2-5)∶(0-15)，将添加剂与澄清剂混合，形成均匀的辅料配合料。

b、熔化