[发明专利]一种轻质闭孔陶瓷保温板

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物利用技术领域，具体涉及一种轻质闭孔陶瓷保温板。

背景技术

我国磷矿资源相当丰富，储量仅次于摩洛哥，居世界第2位，八大磷矿主要分布在湖北、湖南、四川、江苏、贵州、云南等省份，但80%是中低品位磷矿石。磷尾矿是磷矿浮选精矿时排出的未能加以充分利用的固体废料。近年来，随着磷化工业的快速发展，且我国磷矿石原矿的品位不高，造成磷化工业每年产生大量的磷尾矿。磷尾矿一般呈细砂状形态自然堆积在尾矿库中，不仅耗费资金、占用大量土地，而且还带来许多环境问题和安全问题。

目前，磷尾矿的利用率还很低，其综合利用途径主要有新药剂再浮选、重结晶再浮选、制备水泥、制备建筑用砖、制备微晶玻璃、制备磷镁肥等。

在公开号CN1837129A专利中，其处理磷尾矿的方法是：“在磷尾矿中加入硅石粉、焦碳粉(或煤矸石粉)、高岭土粉按一定比例混匀，加水，陈腐，用真空挤出机或压砖机生产线成型，烘干后浸釉，装窑车入隧道窑。经预热、升温后得到磷蒸气和一氧化碳，再经过水化塔吸收得到浓磷酸，砖块经过换热冷却后作为承重砖产品。”该发明中对设备要求高、工序复杂，反应的温度也较高(1280℃~1450℃)。

在公开号CN1055724A专利中，其处理磷尾矿的方法是：“以磷尾矿渣或近似成分的其他尾矿渣作为主要原料，再辅以海砂、粉煤灰或长石，适量加入微量核化剂，经配料、熔制、成型、退火、核化、晶化和研磨、抛光等工序制得微晶玻璃大理石的方法。”该发明中烧结温度高(1300℃~1450℃)，保温时间长(10~16h)，能耗大，且采用易于腐蚀设备的氟化钙作原料，不易于生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种气孔率高、密度低、抗压强度高和磷尾矿利用率高的轻质闭孔陶瓷保温板。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的轻质闭孔陶瓷保温板，由以下质量百分比的原料组成：磷尾矿20%～50%，淤泥10%～24%，长石20%～30%，页岩4%~15%，高岭土3%~15%，黄砂10%～20%，发泡剂1%～2.5%；所述的发泡剂为碳化硅、碳酸钙和氧化铁的混合物，质量百分比为：碳化硅40%～60%、碳酸钙25%～45%和氧化铁15%～35%，颗粒粒径≤0.045mm。

上述轻质闭孔陶瓷保温板的组分可以由以下原料替换：磷尾矿31%，淤泥18%，长石24%，页岩9%，高岭土5%，黄砂11.5%，发泡剂1.5%，均为质量百分比。

上述的原料经球磨、干燥后，所制得的粉体粒径可以≤0.074mm。

上述发泡剂可以由以下质量百分比的原料替换：碳化硅43%，碳酸钙27%，氧化铁30%。

所述的碳化硅、碳酸钙和氧化铁为工业用级别。

所述的淤泥可以为干燥的湖泊淤泥或城市淤泥。

本发明的原理：磷尾矿提供必要的组分、增强坯体烧成后的强度，长石提供必要的组分、作为助溶剂来降低坯体的烧结温度，页岩烧结温度低，高岭土提供必要的组分，黄砂提供SiO₂增加烧成后坯体的强度。坯体在1060℃~1150℃时，坯体熔融并且具有一定的粘度；此时，发泡剂反应产生气体，由于表面张力的作用，气体被保留在熔体内；坯体烧成随炉冷却后即得多孔保温板。

本发明与现有技术相比具有的优点主要是：

其一. 产品性能好：密度低、热导率低、抗压强度高。经检测，该多孔保温板的密度最低达0.261g/cm³，热导率最低达0.068W/(m·K)，此时抗压强度达11.82MPa。

其二. 利用磷尾矿，有利于节省资金和环境保护：由于磷尾矿的利用量达50%，故可以解决现有磷尾矿占用大量土地，污染环境和安全问题。

其三. 易于工业化生产：具有工艺简单，烧成温度低(1060℃~1150℃)，周期短，成本低(原料廉价，能耗低的短周期生产)，所得产品的可控性能好，能根据不同需求控制产品的孔径大小、密度，易再加工的特点。

附图说明

图1、图2、图3是烧结后试样的照片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例1：

轻质闭孔陶瓷保温板由以下原料组成：磷尾矿25%，淤泥17%，长石25%，页岩10%，高岭土9%、黄砂12%和发泡剂2%，均为质量百分比；发泡剂为碳化硅、碳酸钙和氧化铁的混合物，颗粒粒径≤0.045mm，质量百分比为：碳化硅50%、碳酸钙28%、氧化铁22%。