[发明专利]一种利用页岩废渣制备发泡陶瓷墙体材料的方法

说明书

一种利用页岩废渣制备发泡陶瓷墙体材料的方法，按以下步骤进行：(1)将页岩废渣粉碎至粒径0.124mm；(2)采用长石、碳粉、偏磷酸钠、MgO和Na₂CO₃作为添加剂与原料混合；(3)加水用球磨机进行湿磨制成料浆；(4)将料浆继续搅拌均匀，注入喷雾干燥器中进行喷雾干燥，制成粉体；(5)粉体置于模具中，升温至200±10℃保温，以8～10℃/min的速度升温至1000±10℃，以2～4℃/min升温至1100～1200℃保温，随炉冷却至常温。本发明的方法制备工艺简洁，所用原料为矿业开采过程中的固体废弃物，得到的发泡陶瓷墙体材料隔热性好、防火、体积密度低，具备普通发泡陶瓷材料的优良性能。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种利用页岩废渣制备发泡陶瓷墙体材料的方法。

背景技术

页岩是地球上最为常见的一种沉积岩，是指主要由粒度小于3.9微米的细颗粒碎屑(包括石英、长石、黄铁矿或岩屑)、黏土矿物、碳酸盐岩矿物和有机质组成的细粒沉积岩，一般发育有较细层状及近于平行层状剥离的页理构造；黏土矿物为页岩的主要组成部分，因此页岩具有黏土岩的一般特性，包括低渗透性、吸附性，吸水膨胀性、脆性等特性，页岩的抗风化能力较弱，在受到外力的作用时，一般会在较短时间内发生破裂；常见的页岩类型有黑色页岩、碳质页岩、硅质页岩、铁质页岩、钙质页岩等；煤矿、铁矿、页岩油、页岩气的开采过程，以及公路、高速铁路、机场等大规模基础设施建设过程，经常需要剥离采挖大量的页岩层，产生大量难以利用的页岩废渣，这些尾矿很难得到资源化利用，只能大量堆存，不仅占用大面积土地，还会破环生态，污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用页岩废渣制备发泡陶瓷墙体材料的方法，以页岩废渣为原料，添加氧化镁、碳酸钠、偏磷酸钠、碳粉、长石等添加剂，在中温炉中一次焙烧，发泡成型，制备得到强度、隔音性、防火性符合要求，且保温性能优异的发泡陶瓷墙体材料。

1、将页岩废渣粉碎至粒径0.124mm，作为原料；

2、采用长石、碳粉、偏磷酸钠、MgO和Na₂CO₃作为添加剂，将原料与添加剂混合制成混合物料；混合物料中按质量百分比页岩废渣占75～85％，长石占5～15％，碳粉占3～5％，偏磷酸钠占1～5％，MgO占1～5％，Na₂CO₃占1～5％；

3、将混合物料加水用球磨机进行湿磨制成料浆；料浆中水的质量百分比≤40％；

4、将料浆从球磨机中取出后继续搅拌均匀，然后注入喷雾干燥器中进行喷雾干燥，制成粉体；粉体的粒径≤0.5mm；

5、将粉体填充到模具中，然后置于加热炉内，先升温至200±10℃，保温至少10min烘干水分，再以8～10℃/min的速度升温至1000±10℃，最后以2～4℃/min升温至1100～1200℃进行焙烧发泡造孔，保温时间为50～90min，保温结束后随炉冷却至常温，制成发泡陶瓷墙体材料。

上述方法中，湿磨时水、混合物料和磨球的质量比为0.6:1:4。

上述的页岩废渣按质量百分比含SiO₂ 52～55％，Al₂O₃ 18～20％，Fe₂O₃ 8～10％，CaO1～1.5％，Na₂O 0.2～0.3％，TiO₂ 0.8～1.0％，MgO 3～4％，K₂O 6～7％，其余为烧失量。

上述的发泡陶瓷墙体材料的体积密度0.25～0.42g/cm³，抗压强度5～10MPa，导热系数0.04～0.075W/(m·K)。