[发明专利]一种钢渣多孔吸声材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢渣多孔吸声材料及其制备方法，属于吸声材料技术领域。

背景技术

钢渣是炼钢过程中排出的炉渣，是钢铁生产过程排放最多的固体废弃物，排放量约为粗钢产量的15wt%-20wt%，每年以数百万吨的产生量递增，钢渣堆放占用大量土地，并造成资源浪费和环境污染，因此，对钢渣进行处理及资源综合利用，是保证钢铁工业实现可持续发展的主要任务之一。

近年来在制备钢渣微晶玻璃和陶瓷，处理污水、治理水体富营养化等方面进行了诸多尝试和探索，钢渣高效利用的领域越来越广，但由于其成分复杂、易磨性差、安定性差等原因，导致钢渣资源化利用产品品质较低且生产成本高，阻碍了相关利用技术的推广，因此，开发高效、大规模资源化利用钢渣的有效途径仍是重中之重。

随经济的高速发展，噪声污染日趋严重，人们对噪声污染危害的认识不断深入，越来越重视噪声污染治理。治理噪声污染主要采用控制声源及其传播途径、受体防护等方面的措施，而采用吸声材料是最重要的吸声降噪措施之一，其中多孔材料是应用广泛的一类吸声材料。多孔吸声材料种类比较多，按照材质划分，可以分为有机高分子、金属和无机非金属兰类多孔吸声材料。由于有机高分子多孔材料耐高溫性能差和易老化、多孔金属材料成本价格高，而传统的无机非金属多孔材料易碎且对人体健康有害，因而多孔陶瓷、泡沫玻璃等新型无机非金属多孔材料越来越受到重视。

目前，采用廉价原材料、新工艺、新技术开发新型多孔材料成为吸声材料研究的重要方向。钢渣是钢铁生产过程排放最多的固体废弃物，具有成分复杂、耐磨和安定性差等特性，致使我国钢渣资源化利用率低，环境污染严重。钢渣含有部分硅酸盐成分，具有一定的胶凝活性，可用作水泥、陶瓷、玻璃等建材生产的原料。目前噪声污染日益严重、噪声污染治理越发紧迫，而采用钢渣制备多孔陶瓷、泡沫玻璃等新型无机非金属材料吸声降噪越来越受到重视，但是制得的吸声材料孔隙率低、显气孔率低、吸声性能较弱。因此，探索改进利用钢渣制备多孔吸声材料，开发钢渣资源化利用的新途径和新领域，提高钢渣利用率，对企业节约资源、保护环境、提高经济效益具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前所研制的吸声材料孔隙率低、显气孔率低、吸声性能弱的问题，提供了一种钢渣多孔吸声材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种钢渣多孔吸声材料，由下述重量份原料制成：

700～800份陶瓷基础料，300～400份钢渣细粉，30～40份三聚磷酸钠，1～3份羧甲基纤维素，150～200份普通硅酸盐水泥，300～500份动物毛料角蛋白溶液混合均匀后注入模具中并压制成型，干燥烧结后抛光制得。

所述陶瓷基础料是由500～600重量份黏土，300～360重量份白云石，100～120重量份长石，100～120重量份石英石，混合球磨过100～200目筛制得。

所述钢渣细粉为钢渣粉碎过40目筛后球磨至0.047～0.245mm。

所述动物毛料角蛋白溶液为动物毛料水洗干燥后粉碎至1～5mm的碎毛料溶解在氢氧化钠溶液中制得。

所述氢氧化钠溶液的质量分数为2%，用量为碎毛料质量的10倍。

一种钢渣多孔吸声材料的制备，具体步骤为：

（1）将动物毛料水洗干燥后粉碎至1～5mm，得碎毛料；

（2）将碎毛料加入氢氧化钠溶液中，在80～90℃下反应3～5h，过滤收集滤液，得动物毛料角蛋白溶液；

（3）按配方量将黏土、白云石、长石、石英石置于球磨机中球磨1～2h，过100～200目筛，得陶瓷基础料；

（4）将钢渣粉碎过40目筛后球磨至0.047～0.245mm，得钢渣细粉；

（5）将陶瓷基础料、钢渣细粉、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素、普通硅酸盐水泥、动物毛料角蛋白溶液，混合均匀后注入模具中并置于液压机上，在15～20MPa下压制成型，得胚体；

（6）将胚体干燥后转入电阻炉中，在1000～1200℃下烧制20～24h，自然冷却使其退火至20～30℃后转入抛光机中，抛光平整1～2mm，得钢渣多孔吸声材料。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：