[发明专利]一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及保温材料制备技术领域，特别是涉及一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法及其产品。

背景技术

我国是以煤为主要能源的国家，煤炭能源消耗占我国总能源消耗的70%左右，在煤炭开采和利用过程中产生了大量的煤矸石、粉煤灰、煤渣等固体废弃物，同时，因为对烟道气脱硫的严格要求，也产生了大量的脱硫石膏废弃物。这些废料逐年增多，对环境和可持续发展造成巨大压力，所以这些工业废料的处理与利用非常重要。

目前这些废料主要用于一些建筑材料的制备，如石膏板、粉煤灰免烧砖、粉煤灰水泥等。这些废料利用面临的最大问题是附加值低、运输半径短，就地消耗难度大，是煤电资源型城市面临的主要问题。以这些废弃物为原料制备高附加值的新型建材是当务之急。

随着我国社会经济的发展，建筑行业新型墙体材料面临着更新换代的挑战，建筑节能和废物利用已成为被列入“国民经济与社会发展“十二五”计划和2015年远景纲要”中的重要产业。近年来，随着房地产业的快速发展，对节能环保、阻燃的新型墙体材料的需求量大大增加。目前普遍使用的保温隔热材料包括无机材料和有机材料两种，无机材料包括海泡石、膨胀珍珠岩、发泡水泥、玻璃纤维等，这些材料松散度大，粘结困难，施工难度大。有机材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等，有机材料阻燃性能差，有极大的安全隐患。

泡沫陶瓷是20世纪70年代发展起来的一种新型轻质保温材料，由于它具有气孔率高、导热系数低、重量轻、耐高温、耐腐蚀及良好的机械强度等优点，是一种理想的建筑防火保温隔热材料。目前国内外有多种以硅酸盐废弃物为主要原料，辅以各种助剂及发泡剂制备泡沫陶瓷保温材料的工艺。如采用陶瓷废料、粉煤灰、炉渣、煤矸石等为主要原料，采用废玻璃、工业纯碱、长石、镁橄榄石等为助熔辅料，以炭黑、大理石粉、石灰石等高温分解物质为发泡剂来制备泡沫陶瓷材料的工艺。但这些工业废料本身成份就多变，配方复杂会导致工艺控制比较困难，有的多次烧结能耗高，导致成本较高，不易连续制造大尺寸的多孔泡沫陶瓷材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的泡沫陶瓷保温材料的制备方法。

一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）玻璃粉助熔剂的制备：原料由如下重量百分比的物质组成：30～45份的铸砂废料、5～15份的炉渣废料、25～35份的脱硫石膏废料、25～35份的镁橄榄石；

将所述原料混合，湿法球磨，干燥，过120目筛后熔制成玻璃液，同时回收烟道气体中的硫制备硫酸；所述玻璃液经淬冷、破碎、烘干后，过120目筛，得到玻璃粉助熔剂；

（2）将煤系硅酸盐废料、玻璃粉助熔剂和发泡剂按45～70：20～40：10～15的质量份数配比混合，制成混合料，放入球磨机中湿磨混匀，形成混合泥浆；

（3）将所述混合泥浆采用压力式喷雾造粒干燥机干燥，出口温度控制在90～120℃，制得的粉料装入涂有氧化铝的发泡耐火材料模具中；

（4）将装有所述粉料的发泡耐火材料模具送入加热炉内加热，加热至1100～1200℃，保温10～30min，然后退火，冷却、脱模、切割，即得泡沫陶瓷保温材料。

本发明所述的泡沫陶瓷保温材料的制备方法，其中所述煤系硅酸盐废料为粉煤灰、炉渣和煤矸石中的一种或几种的混合物；所述煤系硅酸盐废料包括如下重量份的物质：SiO₂：50～70份；Al₂O₃：10～20份；CaO：1～10份；MgO：1～10份；Fe₂O₃：1～10份；K₂O：0.5～2份；Na₂O：0.5～2份；TiO₂：0.5～2份。

本发明所述的泡沫陶瓷保温材料的制备方法，其中所述铸砂废料中SiO₂的含量大于90%；所述镁橄榄石包括如下重量份的物质：MgO：45-65份；SiO₂：30-40份；Fe₂O₃：8-9份；CaO：0.2-2份。

本发明所述的泡沫陶瓷保温材料的制备方法，其中所述发泡剂为石灰石或脱硫石膏，其中，所述石灰石中的CaCO₃含量大于95%，所述脱硫石膏中的CaSO₄·2H₂O含量大于90%。